[发明专利]一种紫外光的光电探测器及其制备方法

说明书

本发明涉及光电探测器领域，特别是涉及一种可探测紫外光的光电探测器及其制备方法。所述光电探测器的结构为：导电基材/PEDOT：PSS层/PVK层/量子点:PMMA层/PCBM层/C₆₀层/BCP层/Al层。其先通过设计结构，然后逐层叠加的方式制得无需带通滤波器的紫外光电探测器；这种探测器在反向偏压为‑7V时，对320‑380nm波段紫外光的探测度达10¹¹Jones，线性动态范围为60dB，探测器响应速度为1163μs。

技术领域

本发明涉及光电探测器领域，特别是涉及一种可探测紫外光的光电探测器及其制备方法。

背景技术

精度高、分辨率高、可靠性好的光电探测器在监控、检测、交通、宇航和军事等领域有广泛应用。为了探测非常弱的光信号，基于晶硅和氮化镓材料的传统光电探测器需要通过低温冷来降低暗电流噪音，并且需要内置复杂的带通滤波器实现针对特定紫外波段的有效探测。然而，使用带通滤波器，不仅增加了设备构筑的复杂度，而且加大了设备的制造成本。

近年来，金属卤化物钙钛矿量子点材料因其独特的光学性质，例如发射光谱窄、发射峰位可调、量子产率高，日益受到研究者们的关注。金属卤化物钙钛矿量子点材料在发光二极管器件应用方面，已展现出良好前景，器件的外量子效率高达20％。目前，高效率的钙钛矿量子点发光二极管是基于有机-无机杂化的钙钛矿材料体系，其中的有机组分主要是甲基铵和甲酰胺。然而，由于有机组分和无机组分中氢原子和卤素原子之间的弱氢键相互作用，这些杂化钙钛矿材料在热、水、和电场等外部攻击下易发生分解或结构变化，不利于器件的实际应用。而基于全无机体系的金属卤化物钙钛矿量子点，例如CsPbBr₃，理论上具有更强的化学键，比有机-无机杂化体系更稳定。此外，然而，铅离子(Pb²⁺)是一种有毒的化学物质，可能污染土壤和水下，危害环境和人类健康。因此，用二价锡离子(Sn²⁺)部分取代Pb²⁺是修饰CsPbBr₃量子点的一种可行方法。一方面，Sn²⁺是一种环境友好的化学物质，可以降低CsPbBr₃量子点的毒性；另一方面，在CsPbBr₃量子点中掺杂Sn²⁺可以调节其光电性能，例如吸收和发射光谱。此外，通过改变Sn²⁺掺杂的CsPb_1-XSn_XBr₃量子点的化学成分和几何尺寸，可有效调控量子点材料的电学和光学特性。利用CsPb_1-XSn_XBr₃量子点材料的诸多优异特性，设计无需低温冷却和复杂带通滤波器的紫外光电探测器，具有重要意义。

发明内容

本发明主要解决的问题是目前紫外光探测器需要通过低温冷却来降低暗电流噪音以及需要内置带通滤波器来允许特定波段通过同时屏蔽其他波段，结构复杂，成本较高。为解决上述问题本发明提供的一种技术方案是：提供一种基于全无机钙钛矿量子点的紫外光电探测器。

本发明一种紫外光的光电探测器，其结构为导电基材/PEDOT：PSS层/PVK层/量子点:PMMA层/PCBM层/C₆₀层/BCP层/Al层。

本发明中，导电基材优选为ITO。

本发明中，PEDOT为聚乙烯二氧噻吩。

本发明中，PSS为聚苯乙烯磺酸钠。

本发明中，PEDOT：PSS为聚乙烯二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸钠组成的混合物。其可在市面上购买。

本发明中，PVK为聚乙烯基咔唑(分子量350000)。

本发明中，PVK层的厚度为20-100nm。