[发明专利]一种界面钝化的二维钙钛矿光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种界面钝化的二维钙钛矿光电探测器，其特征在于：该二维钙钛矿光电探测器是基于传统平面倒置结构，即：ITO /PTAA /(PEA)₂ (MA)₄ Pb₅I₁₆ /PCBM /BCP /Ag，在空穴传输层PTAA与二维钙钛矿活性层(PEA)₂(MA) ₄Pb₅I₁₆之间加入2 nm厚度的氧化铝绝缘层；该界面钝化的二维钙钛矿光电探测器的器件结构为ITO /PTAA /Al₂O₃ /(PEA)₂(MA)₄ Pb₅I₁₆ /PCBM /BCP /Ag,其中氧化铟锡ITO作为器件的阳极，聚（双（4-苯基）（2,4,6-三甲基苯基）胺PTAA为空穴传输层，氧化铝Al ₂ O ₃作为界面钝化层，有效阻挡电子的进入，二维钙钛矿(PEA)₂ (MA)₄ Pb₅ I₁₆为器件的活性层，苯基C61丁酸甲酯PCBM为电子传输层，2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉BCP为空穴阻挡层，顶层是银电极，有效收集电子；

所述界面钝化的二维钙钛矿光电探测器，按照如下的步骤进行制备：

步骤一、将带有ITO的玻璃片依次用去离子水、无水乙醇、异丙醇在超声清洗机中超声清洗各15分钟，然后用氮气吹干，并置于氧等离子体清洗机中清洗5分钟；

步骤二、将已经配制好的PTAA溶液旋涂在ITO玻璃上，匀胶机转速设置为5000 rpm，时间为40 s，随后将旋好的玻璃片放在热台上100℃退火10分钟，PTAA溶于甲苯溶液中，浓度为5 mg/ml，厚度为15 nm，此过程在手套箱中进行；

步骤三、将旋有PTAA的玻璃片放在ALD真空仓内，将氧化铝的沉积温度设置为100℃，通过控制循环的次数确定薄膜的厚度，设置循环参数为20，经膜厚校准之后为2 nm，点击开始，仪器自动运行；

步骤四、在步骤三得到的结构上采用旋涂的方法依次旋涂二维钙钛矿(PEA)₂ (MA)₄Pb₅I₁₆活性层，电子传输层PCBM和空穴阻挡层BCP，其中钙钛矿溶液浓度为1M，活性层厚度为230 nm；PCBM浓度为20 mg/ml的氯苯溶液，厚度为25 nm；BCP浓度为0.7 mg/ml的异丙醇溶液，厚度为10 nm；

步骤五、在步骤四的结构上利用真空热蒸镀的方法蒸镀银电极，蒸镀速率控制为1 Å /s，厚度为100 nm，蒸镀完成后获得二维钙钛矿光电探测器。

2.根据权利要求 1所述的界面钝化二维钙钛矿光电探测器，其特征在于：步骤三中，在空穴传输层PTAA上采用原子层沉积技术沉积薄层氧化铝，然后再旋涂活性层二维钙钛矿，电子传输层PCBM，空穴阻挡层BCP，最后蒸镀银电极。