[发明专利]一种具有光电二极管效应的双钙钛矿薄膜器件及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有光电二极管效应的双钙钛矿薄膜器件，其特征在于，所述薄膜器件是在清洗的硅片上先旋涂LaNiO₃或La_0.7Sr_0.3MnO₃前驱体溶液，得到凝胶湿膜，在100～180℃烘干，300～400℃热解，600～700℃预退火，然后再重复旋涂、烘干、热解和预退火过程，再在750～800℃退火，制得底电极LaNiO₃或La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜；然后在LaNiO₃或La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜上旋涂Bi₂FeCrO₆前驱体溶液，再擦拭所得Bi₂FeCrO₆凝胶湿膜露出部分底电极，在100～180℃烘干，300～400℃热解，600～700℃预退火，然后再重复旋涂、烘干、热解和预退火过程，在750～800℃退火制备Bi₂FeCrO₆薄膜；然后在Bi₂FeCrO₆薄膜正面镀上顶电极制得；所述薄膜器件的结构为顶电级/Bi₂FeCrO₆薄膜/底电极/n-Si基片。

2.根据权利要求1所述的具有光电二极管效应的双钙钛矿薄膜器件，其特征在于，所述Bi₂FeCrO₆薄膜的厚度为300～400nm；所述底电极的厚度为100～150nm。

3.根据权利要求1所述的具有光电二极管效应的双钙钛矿薄膜器件，其特征在于，所述顶电极为Au、W、Ag、Ti、Al、TiN或Pt中的一种以上。

4.根据权利要求1所述的具有光电二极管效应的双钙钛矿薄膜器件，其特征在于，所述底电极为LaNiO₃(LNO)或La_0.7Sr_0.3MnO₃(LSMO)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的具有光电二极管效应的双钙钛矿薄膜器件的制备方法，其特征在于，包括如下具体操作：

S1.先将硅片衬底切割，分别用去离子水和乙醇超声清洗，得到清洗的硅片；

S2.采用溶胶凝胶法在清洗的硅片上旋涂LaNiO₃或La_0.7Sr_0.3MnO₃前驱体溶液，得到凝胶湿膜，然后在100～180℃烘干，300～400℃热解，600～700℃预退火，然后再重复旋涂、烘干、热解和预退火过程，再在750～800℃退火，制得LaNiO₃或La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜；

S3.在LaNiO₃或La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜上旋涂Bi₂FeCrO₆前驱体溶液，再擦拭所得Bi₂FeCrO₆凝胶湿膜露出部分底电极，在100～180℃烘干，300～400℃热解，600～700℃预退火，再重复旋涂、烘干、热解和预退火过程，在750～800℃退火制备Bi₂FeCrO₆薄膜；然后在Bi₂FeCrO₆薄膜正面镀上顶电极，制得具有光电二极管效应的双钙钛矿薄膜器件。