[发明专利]二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器及其制备方法

权利要求书

1.二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是该光探测器包括：作为阳极的氧化铟锡玻璃衬底，旋涂于衬底之上的PEDOT:PSS作为空穴传输层，旋涂于PEDOT:PSS之上的钙钛矿系列材料作为光敏层，旋涂于光敏层上的PCBM作为电子传输层，蒸镀于PCBM上的金属铝薄膜作为阴极，光敏层为二维无铅有机-无机杂化钙钛矿材料，其化学组成为(C₈H₁₂N)₂(CH₃NH₃)_n-1Sn_nI_3n+1，其中n为钙钛矿材料中无机层的层数，n＝2和3。

2.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：所需ITO玻璃衬底经清洗后烘干并预处理。

3.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：空穴传输层PEDOT:PSS旋涂在ITO玻璃衬底上，膜厚为50nm。

4.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：C₈H₁₂NI、CH₃NH₃I和SnI₂按摩尔比2:(n-1):n溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后旋涂得到光敏层，膜厚为130nm。

5.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：PCBM旋涂在光敏层上，膜厚为40nm。

6.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：所述的金属铝薄膜使用掩膜板遮挡后蒸镀在PCBM上，膜厚为100nm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器的制备方法，其特征是步骤如下：

(1)ITO玻璃衬底经丙酮、异丙醇、去离子水分别超声20分钟，随后放入红外干燥箱中烘干；

(2)将洗干净的ITO玻璃衬底放置在UV臭氧处理仪中进行表面亲水处理15分钟；

(3)在表面亲水处理后的ITO玻璃衬底上旋涂PEDOT:PSS，并在热台上120℃退火处理20分钟；

(4)在PEDOT:PSS上旋涂二维层状有机-无机杂化钙钛矿系列材料，旋涂制得的样品在加热台上70℃退火处理20分钟；

(5)在二维钙钛矿材料表面旋涂PCBM，旋涂制得的样品在加热台上100℃退火处理20分钟；

(6)样品在掩膜板遮挡后使用真空镀膜机蒸镀铝薄膜作为光探测器的阴极，即制作得到二极管光探测器。