[发明专利]一种可拉伸光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种可拉伸光电探测器，其特征在于，包括衬底，设置在所述衬底上的源极、漏极和栅极，设置在所述源极、漏极和栅极两两之间的蛇形电极，设置在所述栅极上的有源层，包裹在所述衬底、源极、漏极、栅极和有源层外的介电层，所述介电层的材料为醇类水凝胶；所述醇类水凝胶为基于乙二醇的水凝胶；

所述基于乙二醇的水凝胶由乙二醇、海藻酸钠、丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、硫酸钙、1,2-双(二甲基氨基)乙烷和去离子水制备得到；所述基于乙二醇的水凝胶与有源层的接触面形成双电层结构；所述源极、漏极、栅极和蛇形电极均包括粘附层和导电层，所述粘附层靠近所述衬底设置，所述粘附层的材料为金属铬或钛，所述导电层的材料为金属金；所述粘附层的厚度为5-10nm，所述导电层的厚度为90-100nm；

所述乙二醇与去离子水的质量比为(3.4～12.5)：86；所述海藻酸钠和丙烯酰胺的质量比为(1～1.5)：(2.6:3.0)，过硫酸铵和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为(16.6～17)：1；

所述介电层的厚度为15±3mm；

所述衬底的材料为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；

所述有源层的材料为聚合物和富勒烯衍生物的混合物；

所述聚合物为聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)，所述富勒烯衍生物为[6，6]-苯基-C61-丁酸异甲酯；

所述聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)与[6，6]-苯基-C61-丁酸异甲酯的质量比为(8～8.5)：(4～4.5)。

2.一种如权利要求1所述可拉伸光电探测器的制备方法，其特征在于，包括步骤：

提供基底；

在基底上制备衬底；

在衬底上制备源极、漏极、栅极和蛇形电极；

在栅极上制备有源层；

将衬底从基底上剥离；

将介电层包裹在衬底、源极、漏极、栅极、蛇形电极和有源层外，所述介电层的材料为醇类水凝胶，得到所述可拉伸光电探测器；所述醇类水凝胶为基于乙二醇的水凝胶；

所述基于乙二醇的水凝胶由乙二醇、海藻酸钠、丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、硫酸钙、1,2-双(二甲基氨基)乙烷和去离子水制备得到；

在栅极上制备有源层的步骤，具体包括：

将聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)和[6，6]-苯基-C61-丁酸异甲酯溶解于二氯苯中，加热搅拌，过滤，得到聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)和[6，6]-苯基-C61-丁酸异甲酯共混溶液；

将所述聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)和[6，6]-苯基-C61-丁酸异甲酯共混溶液旋涂在栅极上，进行退火处理，得到所述有源层；所述加热搅拌的温度为95℃，时间为6h；所述退火处理的温度为145℃，时间为20min；所述旋涂采用前转加后转的方式，所述前转的转速为500rmp，时间为2s，所述后转的转速为2500rmp，时间为60s；

将介电层包裹在衬底、源极、漏极、栅极、蛇形电极和有源层外的步骤，具体包括：

将海藻酸钠、丙烯酰胺和乙二醇加入到去离子水中，静置至完全溶解，得到第一水凝胶前体溶液；

在所述第一水凝胶前体溶液中加入过硫酸铵和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，完全溶解后，进行抽真空，除去气泡，得到第二水凝胶前体溶液；

将设置有源极、漏极、栅极、蛇形电极和有源层的衬底与所述第二水凝胶前体溶液混合，加入硫酸钙和1,2-双(二甲基氨基)乙烷，在恒温水浴中，进行紫外灯照射，然后裁剪剥离，得到所述可拉伸光电探测器；

所述恒温水浴的温度为50℃；所述紫外灯的波长为254nm，功率为8W；所述紫外灯照射时间为(1～2)h。