[发明专利]一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件及其制作方法

权利要求书

1.一种一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件，其特征在于，包括：

二维钙钛矿纳米片；

一维钙钛矿纳米线，通过一维/二维异维外延生长设置在二维钙钛矿纳米片上；

范德华异质结，设置在一维钙钛矿纳米线和二维钙钛矿纳米片的接触面上；

器件电极，包括第一电极和第二电极，第一电极设置在二维钙钛矿纳米片底部，第二电极设置在一维钙钛矿纳米线上；以及

衬底，其上设有第一电极，位于器件底部，通过在同一衬底上沉积不同组分和形貌的低维钙钛矿材料，实现发光二极管和光电探测器的集成。

2.根据权利要求1所述的一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件，其特征在于，

所述二维钙钛矿纳米片的表面特征尺寸范围在100nm至500μm之间；厚度范围在1nm至500nm之间。

3.根据权利要求1所述的一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件，其特征在于，

所述一维钙钛矿纳米线的截面长或宽尺寸范围均在10nm至1μm之间；

所述一维钙钛矿纳米线的长度范围在100nm至10μm之间。

4.根据权利要求1所述的一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件，其特征在于，

所述一维钙钛矿纳米线和二维钙钛矿纳米片采用的钙钛矿为金属卤化物钙钛矿材料，化学结构为ABX₃，其中A为甲胺、甲脒、Cs、Rb中的任一种或四者阳离子的混合物，B为Pb或Sn，X为Cl、Br、I中的任一种或三者阴离子的混合物。

5.根据权利要求1所述的一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件，其特征在于，

所述一维钙钛矿纳米线的截面形状包括圆形、三角形、矩形中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件，其特征在于，

所述范德华异质结中激子结合能在0.1eV至1eV范围之间；

所述器件的电极采用的材料包括Au、Ag、Cu、Al、Cr中的任一种。

7.一种一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件的制作方法，包括：

将一维钙钛矿纳米线设置到二维钙钛矿纳米片上，通过一维/二维异维外延原位生长形成范德华异质结；

将范德华异质结转移到制备好第一电极的衬底上，第一电极设置在二维钙钛矿纳米片底部；

在一维钙钛矿纳米线上制备第二电极，得到所述一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件；

通过在同一衬底上沉积不同组分和形貌的低维钙钛矿材料，实现发光二极管和光电探测器的集成。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，

所述一维钙钛矿纳米线的制备是通过控制反应的时间和反应温度调控纳米线的长短。

9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，

所述二维钙钛矿纳米片的表面特征尺寸范围在100nm至500μm之间；厚度范围在1nm至500nm之间；

所述一维钙钛矿纳米线的截面长或宽尺寸范围均在10nm至1μm之间；

所述一维钙钛矿纳米线的长度范围在100nm至10μm之间。

10.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，

所述一维钙钛矿纳米线和二维钙钛矿纳米片采用的钙钛矿为金属卤化物钙钛矿材料，化学结构为ABX₃，其中A为甲胺、甲脒、Cs、Rb中的任一种或四者阳离子的混合物，B为Pb或Sn，X为Cl、Br、I中的任一种或三者阴离子的混合物；

所述一维钙钛矿纳米线的截面形状包括圆形、三角形、矩形中的至少一种；

所述范德华异质结中激子结合能在0.1eV至1eV范围之间；

所述器件的电极采用的材料包括Au、Ag、Cu、Al、Cr中的任一种。