[发明专利]二极管型光电传感器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种二极管型光电传感器，包括基底、钙钛矿薄膜层、有机物半导体层和电极；所述钙钛矿薄膜层设置于所述基底的部分上表面，所述钙钛矿薄膜层采用化学气相蒸镀法制备而成，且所述钙钛矿薄膜层的材料包括卤化铅和卤化铯，所述卤化铅和卤化铯的摩尔比为1:1；所述有机物半导体层的部分设置于所述基底的上表面，所述有机物半导体层的剩余部分设置于所述钙钛矿薄膜层的上表面；所述电极包括正极和负极，使得解决了现有技术中的二极管型光电传感器制备工艺复杂且容易漏电，暗电流较大，只能实现对光的强度检测而不能获得光的颜色信息的问题。本发明还提供一种二极管型光电传感器的制备方法。

技术领域

本发明涉及光电传感器技术领域，尤其涉及一种二极管型光电传感器及其制备方法。

背景技术

光电传感器作为一种将光信号转换成电信号的器件，在智能时代中人机交互、信息传输、数据采集等应用中具有重要的作用。可用于光电传感器的活性层材料包括无机半导体、有机半导体及有机无机杂化半导体等。然而，受限于其工作原理，目前的光电传感器多只能实现对光的强度检测，而不能获得光的颜色信息。

公开号为CN111987185 A的中国专利公开了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，该发明通过溶胶-凝胶法在Si片上旋涂LNO或LSMO氧化物薄膜，通过在750～800℃退火作为底电极，再在LNO薄膜上旋涂BFCO薄膜并在750～800℃退火，然后在BFCO薄膜上镀上金属顶电极，形成顶电级/BFCO薄膜/底电极/n-Si基片结构，该发明通过溶液法制备得到具有光电二极管效应的双钙钛矿薄膜器件，该器件是基于溶液法制备得到，很难图案化，只能制备叠层结构，叠层结构容易产生漏电，且该器件的制备工艺复杂；且该具有二极管效应的双钙钛矿薄膜器件只能实现对光的强度检测。

因此，有必要开发一种二极管型光电传感器及其制备方法，以避免现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二极管型光电传感器及其制备方法，解决了现有技术中的二极管型光电传感器制备工艺复杂且容易漏电，暗电流较多，只能实现对光的强度检测而不能获得光的颜色信息的问题。

为实现上述目的，二极管型光电传感器包括：基底、钙钛矿薄膜层、有机物半导体层和电极；所述钙钛矿薄膜层设置于所述基底的部分上表面，所述钙钛矿薄膜层采用化学气相蒸镀法制备而成，且所述钙钛矿薄膜层的材料包括卤化铅和卤化铯，所述卤化铅和卤化铯的摩尔比为1:1，所述卤化铅选自氯化铅、溴化铅和碘化铅中的任意一种，所述卤化铯选自氯化铯、溴化铯和碘化铯中的任意一种；所述有机物半导体层的部分设置于所述基底的部分上表面，所述有机物半导体层的剩余部分设置于所述钙钛矿薄膜层的部分上表面；所述电极包括正极和负极。

本发明的所述二极管型光电传感器的有益效果在于：通过所述钙钛矿薄膜层采用化学气相蒸镀法制备而成，使得缩减了现有技术中的二极管型光电传感器的制备工艺，且解决了现有技术中的二极管型光电传感器中层叠结构容易漏电的问题；通过所述钙钛矿薄膜层的材料包括卤化铅和卤化铯，所述卤化铅和卤化铯的摩尔比为1:1，使得形成的所述钙钛矿薄膜层是由铯元素、铅元素和卤素元素的比值为1:1:3组成的立方相钙钛矿薄膜层，该立方相钙钛矿薄膜层的结构致密，得到的所述钙钛矿薄膜层的形貌、均匀性和稳定性均比较良好，能够提高所述二极管型光电传感器的光电性能；而且通过所述卤化铅选自氯化铅、溴化铅和碘化铅中的任意一种，所述卤化铯选自氯化铯、溴化铯和碘化铯中的任意一种，使得所述钙钛矿薄膜层可以通过精细调控I^-、Br^-、Cl^-三种卤素离子的比例而实现对光的强度和颜色进行检测；本发明解决了现有技术中的二极管型光电传感器制备工艺复杂且容易漏电，暗电流较大，只能实现对光的强度检测而不能获得光的颜色信息的问题。

优选的，所述正极设置于所述钙钛矿薄膜层的上表面，所述负极设置于所述有机物半导体层的上表面。其有益效果在于：得到的是单向二极管型光电传感器，该单向二极管型光电传感器具有良好的整流特性、响应速度快、工作稳定，同时具有优异的光探测能力。