[发明专利]一种量子点光电探测器的制备方法

说明书

本发明属于光学材料制备领域，并具体公开了一种量子点光电探测器的制备方法，包括如下步骤：S1制备配体气氛：将有机物配体溶于溶剂中以形成配体溶液，使配体溶液以气体的形式充满整个密闭空间，进而制备获得配体气氛；S2制备量子点气体钝化薄膜：在基底上制备量子点薄膜，并将制备有量子点薄膜的基底放置在步骤S1制备的配体气氛中，以使配体气氛中的有机物配体钝化量子点表面；S3制备量子点光电探测器电极：最后在已钝化的量子点薄膜表面制备电极以制备获得量子点光电探测器。本发明能够大大减少暗电流的产生，且有机配体的钝化更加均匀，有利于光电探测器的大规模生产，节省有机配体。

技术领域

本发明属于光学材料制备领域，更具体地，涉及一种量子点光电探测器的制备方法。

背景技术

量子点又可称为纳米晶，是一种由II-VI族或III-V族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小来控制，具有很好的光稳定性、宽的激发谱和窄的发射谱等效应，在太阳能电池、发光器件、光学生物标记等领域具有广泛的应用前景。

目前，在量子点光电探测器制备领域中，配体交换是量子点光电探测器制备的重要环节，配体交换是将量子点表面的绝缘配体如油酸、油胺等替换为更加利于载流子传输的有机配体如EDT等。

例如CN106701060A公开了一种量子点薄膜的钝化及钝化方法，具体为将量子点表面的油酸配体全部替换为卤素配体，其实质是采用溶液法进行配体交换，这种方法在提升了电子传输速率的同时也提高了暗电流，对于光电探测器而言不利于提升器件的光/暗电流比，同时溶液法配体交换工艺相对气相钝化方法更为复杂，不利于实际的大规模生产；CN106085417A公开了一种水溶性量子点的制备方法，具体为将量子点表面的油溶性配体(油酸，油胺)采用液相法将其替换为亲水性配体(多巯基聚合物)，其实质是采用溶液法进行配体交换，其所用的水溶性配体载流子运输性能差，不利于制备量子点光电探测器，且反应时间较长(10h)，步骤复杂操作难度大，不利于大规模生产；CN105247010A公开了一种无溶剂的量子点交换方法，具体为利用低粘度硅烷聚合物代替溶剂与量子点表面的配体发生配体交换，其实质也是采用溶液法对量子点进行配体交换，该硅烷前驱体只能用于照明领域，不能用于光电领域，其本质只是对量子点进行封装对器件光电性能并没有提升，存在制备温度高，容易破坏量子点问题及缺陷；CN106367060A公开了一种量子点配体交换方法，具体为将油溶性量子点通过加入酯化物进行水解得到水溶性量子点，其实质仍然是采用溶液法进行配体交换，存在反应温度高，电子传输性能差，不适用于光电器件问题及缺陷；CN106206972A公开了一种量子点发光层的制备方法，具体为利用溶液法将短链配体替换长链配体来提高量子点发光器件的载流子迁移率，其实质还是采用溶液法进行配体交换，存在不利于大批量生产，且对于光电探测器存在暗电流大的问题。

现有的配体交换均采用溶液法进行，采用此方法制备光电探测器工艺要求高，对配体的浪费量多，不利于大规模生产，且对比EDT等暗电流大的配体，在经过配体交换后量子点光电探测器存在光暗电流比低，响应时间慢等缺点。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种量子点光电探测器的制备方法，其通过形成配体气氛以采用气相法在量子点光电探测器制备过程中充分钝化量子点表面，使得制备的量子点光电探测器不会产生较大的暗电流，相比现有的溶液法进行配体交换，能够大大减少暗电流的产生，且有机配体的钝化更加均匀，有利于光电探测器的大规模生产，节省有机配体。

为实现上述目的，本发明提出了一种量子点光电探测器的制备方法，包括如下步骤：

S1制备配体气氛：将有机物配体溶于溶剂中以形成配体溶液，使配体溶液以气体的形式充满整个密闭空间，进而制备获得配体气氛；