[发明专利]一种基于原子层沉积的量子点光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(a)将量子点溶液旋涂在洁净基底上制备第一量子点薄膜，然后将有机物配体溶液滴覆在所述第一量子点薄膜上并静置一段时间，待配体交换完成后用溶剂进行清洗，从而完成配体交换层薄膜的制备；

(b)将量子点溶液旋涂在所述配体交换层薄膜上制备单层量子点薄膜，然后在惰性气氛下进行原子层沉积使该单层量子点薄膜充分钝化，重复上述步骤数次从而获得钝化层薄膜，所述钝化层薄膜能够增强量子点间的电子耦合，提高载流子的迁移率，从而提高光电流；最后在该钝化层薄膜上蒸镀电极制成所述量子点光电探测器。

2.如权利要求1所述的基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)和步骤(b)中量子点溶液的溶质为PbS、PbSe、CsPbX₃或MAPbX₃中的一种或多种，其中X为Cl、Br或I，该量子点溶液的浓度为5mg/mL～50mg/mL。

3.如权利要求1所述的基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)和步骤(b)中采用旋涂仪制备第一量子点薄膜或单层量子点薄膜，该旋涂仪的转速为1500rpm～3000rpm，该旋涂仪的加速度为15m/s²～30m/s²。

4.如权利要求1所述的基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中洁净基底的制备方法包括如下子步骤：

(ⅰ)依次用丙酮、乙醇和去离子水对基底进行超声清洗，然后将该基底用氮气或氩气吹干；

(ⅱ)利用等离子清洗机在氧气气氛下活化处理清洗后的基底，使该基底的表面活化；

(ⅲ)最后在50℃～100℃下加热活化后的基底用于去除残余杂质。

5.如权利要求1所述的基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中第一量子点薄膜由1层～10层的单层量子点薄膜组成，该单层量子点薄膜的厚度为10nm～50nm。

6.如权利要求1所述的基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中有机配体溶液的溶质为TBAI、CTAB或EDT中的一种或多种，该有机物配体溶液的浓度为1mg/mL～100mg/mL，该有机物配体溶液的滴覆时间为20s～60s，静置时间为10s～100s，溶剂为甲醇、乙腈或己烷。

7.如权利要求1所述的基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中原子层沉积过程中采用的前驱体脉冲的压强变化为10Pa～100Pa，该前驱体脉冲的清洗时间为20s～360s，原子层沉积过程中循环次数为10次～200次。

8.如权利要求1所述的基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中钝化层薄膜由1层～10层的单层量子点薄膜组成，该单层量子点薄膜的厚度为10nm～50nm，所述配体交换层薄膜和钝化层薄膜的厚度总和为100nm～200nm。

9.如权利要求1～8任一项所述的基于原子层沉积的量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述量子点光电探测器的电极沟道宽度为100nm～1μm，其电极厚度为100nm～200nm。

10.一种利用如权利要求1～9任一项所述的方法制备的量子点光电探测器。