[发明专利]基于ZnO纳米棒/CH3NH3PbI3/MoO3结构的自驱动光电探测器及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体纳米材料以及自驱动光电探测器技术领域，尤其是涉及将ZnO纳米棒和钙钛矿材料结合起来形成异质结以制作高性能光电探测器。

【背景技术】

氧化锌(ZnO)是一种短波长、宽带隙的光电材料，其结晶温度较低、易刻蚀、加工方便，且具有很高的化学稳定性和耐高温性质，来源丰富，使得其在发光二极管、激光器、紫外探测器等领域有着非常广泛的应用。尤其是在1996年Tang等人在室温下实现了ZnO的微晶光泵浦紫外激光发射^[1]，随后曹慧等人在同样条件下也观测到了ZnO多晶粉末薄膜的自谐振腔随机紫外激光发射的现象^[2]，与此同时，《Nature》和《Science》杂志也相继刊登了类似的成果并对其高度评价。^[3,4]近年来，基于ZnO纳米结构的发光和探测已受到越来越多的关注。^[5-11]

最近，有机无机杂化钙钛矿材料在光伏电池上的应用发展非常迅速，其光伏电池的效率已达到了20％以上。^[12-13]钙钛矿材料具有长的电荷载流子寿命和扩散长度，因而在合成的薄膜中载流子复合率非常低。同时，钙钛矿材料在300-800nm的光谱范围内具有很强捕获光的能力，特别是在500nm左右，它对光的吸收达到了90％以上。此外，钙钛矿类的材料能带内的缺陷密度非常低，因而基于钙钛矿材料的二极管将会有非常低的饱和电流。^[14]这些优点说明了钙钛矿材料将是应用于探测器的理想材料。最近，Yang Yang课题组就以钙钛矿半导体材料制作探测器，他们的探测器结构为ITO/PEDOT:PSS/CH₃NH₃PbI_3-xCl_x/PCBM/PFN/Al，得到的探测器性能优异，其探测度高达410¹⁴cmHz^1/2/W。^[15]

【参考文献】

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