[实用新型]一种钙钛矿纳米线阵列光电探测器

说明书

本实用新型公开了一种钙钛矿纳米线阵列光电探测器，包括基底(1)、复合在所述基底(1)上表面的有机无机杂化钙钛矿纳米线阵列(2)以及设于所述有机无机杂化钙钛矿纳米线阵列(2)上方的电极(4)，所述基底(1)的上表面复合有有机半导体保护层(3)，所述有机半导体保护层(3)覆盖在所述有机无机杂化钙钛矿纳米线阵列(2)的上方，所述电极(4)设于有机半导体保护层(3)的上表面。该钙钛矿纳米线阵列光电探测器光电探测性能优秀、空气稳定性好。

技术领域

本实用新型属于光电器件技术领域，具体涉及一种钙钛矿纳米线阵列光电探测器。

背景技术

光电探测器具有将光信号转变为电信号的功能，是支撑光信息技术领域的基本器件，在光通信、传感、安全以及生物传感等领域有着广泛的应用。目前商品化的光电探测器主要是基于Si、GaN、InGaAs等无机半导体材料。这类探测器在响应速度、灵敏度以及稳定性方面均具有很好的性能，但与此同时其制备工艺复杂、成本高。因此，开发性能良好，且低成本的光电探测器对光信息领域的发展有着重要意义。

随着有机无机杂化钙钛矿(以下简称钙钛矿)太阳能电池光电转换效率的迅速提升，钙钛矿材料所具备的良好吸光系数、高载流子迁移率以及低成本的溶液法制备工艺等特性得到了人们的广泛关注。这些特性表明，钙钛矿材料可以用于制作兼具低成本与良好性能的光电探测器。目前，钙钛矿太阳能电池已经将光电转换效率从2009年的3％提高到了现在的22％。

虽然钙钛矿被视为极具潜力的下一代太阳能电池材料，但是，它存在一个严重的短板需要克服：钙钛矿材料怕水，其稳定性和性能会在潮湿的环境下迅速降低。因此，通过合适的手段提高钙钛矿材料或器件在空气中的稳定性，是提高钙钛矿光电器件使用寿命和推进钙钛矿光电探测器实用化的关键，也成为了发展钙钛矿材料实际应用的关键技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种光电探测性能优秀、空气中性能稳定的钙钛矿纳米线阵列光电探测器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种钙钛矿纳米线阵列光电探测器，包括基底、复合在所述基底上表面的有机无机杂化钙钛矿纳米线阵列以及设于所述有机无机杂化钙钛矿纳米线阵列上方的电极，所述基底的上表面复合有有机半导体保护层，所述有机半导体保护层覆盖在所述有机无机杂化钙钛矿纳米线阵列的上方，所述电极设于有机半导体保护层的上表面。

作为对上述技术方案的进一步改进：

优选的，所述有机半导体保护层为4，4′-环己基二[N，N-二(4-甲基苯基)苯胺]薄膜。4，4′-环己基二[N，N-二(4-甲基苯基)苯胺]是一种有机半导体材料，其具有优异的空气稳定性和高的空穴迁移率，本实用新型优选使用4，4′-环己基二[N，N-二(4一甲基苯基)苯胺]薄膜作为保护层，可使光电探测器具有更加优异的光电探测性能和空气稳定性。

优选的，所述有机半导体保护层的厚度为30nm～50nm。有机半导体保护层的厚度不宜过薄也不宜过厚，若其厚度过薄不能在钙钛矿纳米线阵列上形成致密的保护层，保护效果不好；若过厚则产生的载流子不能由钙钛矿纳米线阵列中全部传输到电极，造成载流子复合消耗，会影响光电探测器的性能。综合考虑，保护层厚度选择在30nm～50nm范围内可以获得最佳的效果。