[发明专利]一种全方位成像的CsPbCl3

说明书

本发明属于微纳制造与光电子器件领域，公开了一种全方位成像的CsPbCl₃球面紫外探测器及其制备方法，该球面紫外探测器包括球形衬底、柔性基底、经向金属电极阵列、纬向金属电极阵列及图案化的CsPbCl₃钙钛矿薄膜，通过所述图案化的CsPbCl₃钙钛矿薄膜阵列在球形衬底球面上的分布，并利用所述经向金属电极阵列与所述纬向金属电极阵列，即可实现紫外探测的球面成像。本发明通过对器件结构及制备工艺等进行改进，得到的球面紫外探测器可同时满足全方位探测，大视场成像等优点，极大地促进了球面成像器件与光电子器件的发展与应用。

技术领域

本发明属于微纳制造与光电子器件领域，更具体地，涉及一种全方位成像的CsPbCl₃球面紫外探测器及其制备方法。

背景技术

紫外光电探测器因其在导弹逼近告警、紫外成像制导等军事领域以及电晕检测和火焰探测等民用领域极大的应用价值，成为了继激光探测、红外探测之外的又一极其重要的光电探测技术，被世界各国列为当前研究开发的重点课题。现有的紫外光电探测器包括真空紫外探测器与固态紫外探测器。但上述两种探测器分别存在以下问题：工作需要滤光片，势必造成视场受限；工作需要制冷，造成探测器体积和功耗非常大。而基于宽禁带CsPbCl₃钙钛矿的紫外探测器因其优异的选择性光吸收能力被认为是可以克服以上问题的新一代紫外探测器。

紫外探测中紫外成像成为了主要和优先发展的方向，但基于传统型平面成像器件实现全方位、大空域探测成像，理论上需要使用四个或六个探测器组合完成，或采用多自由度旋转电机与单探测器配合实现，无疑增加了紫外全方位探测成像系统的体积与功耗。球面成像器件因可多角度探测给单紫外探测器全方位探测、大视场成像提供了新的灵感与思路，且有望在新一代机器人电子眼、可穿戴设备等领域发展具有深远的意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种全方位成像的CsPbCl₃球面紫外探测器及其制备方法，其中通过对器件的结构设计、制备工艺等进行改进，利用沿球形衬底球形形状经线方向分布的经向金属电极阵列、以及沿球形衬底球形形状纬线方向分布的纬向金属电极阵列，配合对应球面空域图案化的CsPbCl₃钙钛矿薄膜阵列，实现紫外探测的球面成像，具有全方位、大空域的特点。相应的，本发明器件在制备过程中，通过三维球面的二维平面分解、拼接，实现了球形探测器的有效制备。本发明中的球面紫外探测器可同时满足全方位探测，大视场成像等优点，极大地促进了球面成像器件与光电子器件的发展与应用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种全方位成像的 CsPbCl₃球面紫外探测器，其特征在于，包括球形衬底及位于该球形衬底上的柔性基底，所述柔性基底上具有沿球形衬底球形形状经线方向分布的经向金属电极阵列、以及沿球形衬底球形形状纬线方向分布的纬向金属电极阵列，所述经向金属电极阵列与所述纬向金属电极阵列的交叉区域还设置有绝缘薄膜以避免所述经向金属电极阵列与所述纬向金属电极阵列在交叉区域的直接接触；

所述柔性基底上还具有图案化的CsPbCl₃钙钛矿薄膜，该图案化的 CsPbCl₃钙钛矿薄膜即CsPbCl₃钙钛矿薄膜阵列；所述CsPbCl₃钙钛矿薄膜阵列中的任意一个CsPbCl₃钙钛矿薄膜单元，均位于所述经向金属电极阵列与所述纬向金属电极阵列交叉所形成的电极间隙中，且两端分别与经向金属电极和纬向金属电极相连；该CsPbCl₃钙钛矿薄膜单元能够在紫外辐射下，向两端的经向金属电极与纬向金属电极上产生光生电流或光生电压，进而监测该CsPbCl₃钙钛矿薄膜单元所处空间位置受到的紫外辐射光强；如此通过所述图案化的CsPbCl₃钙钛矿薄膜阵列在球形衬底球面上的分布，并利用所述经向金属电极阵列与所述纬向金属电极阵列，即可实现紫外探测的球面成像。