[发明专利]一种钙钛矿半导体纳米材料的制备方法和应用

说明书

本发明适用于半导体传感器技术领域，提供了一种钙钛矿半导体纳米材料的制备方法和应用，将钙钛矿半导体纳米材料作为寡层二维钙钛矿半导纳米片，具有高比表面体积、高载流子迁移率、高柔韧性、高透明度和高生物相容性，利于将其构筑成具有高灵敏度、快响应‑恢复速率、低检出限和具有长期稳定性特点的多功能传感器；传感器具有优异的光电及湿敏性能，可以广泛应用于医疗诊断、健康状况实时监测、医美、不可移动文物及历史建筑的修复和柔性保护，芯机人、航空航天、国防安全、宇宙探测、工业生产监控和环境污染实时追踪等各种场景；传感器同时探测多种信号，包括从紫外可见光到近红外的光强变化信号、拉伸强度和弹性信号、压力强度信号、心率信号、血氧性能信号、温度信号以及环境湿度信号，同时具有高线性度、高分辨率和无延时的特性。

技术领域

本发明属于半导体传感器技术领域，尤其涉及一种钙钛矿半导体纳米材料的制备方法和应用。

背景技术

随着数字化、智能化时代的迅速到来，被测量信息的范围和广度、精准度和稳定低损耗的需求越来越高，普通传感器已经远远不能满足需求。针对特定情景和环境下紫红外、可见光、气体、压力、湿度和柔韧性的测量需求，开发多功能传感器已经迫在眉睫。

当前传感器仍存在稳定性、可靠性、一致性差和使用寿命短的缺点，以实现传感器的集成化和智能化、传感技术硬件系统与元器件的微小型化为基本目标，同时进一步增强传感器的柔性可穿戴性能。为此我们提出一种钙钛矿半导体纳米材料的制备方法和应用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种钙钛矿半导体纳米材料的制备方法和应用，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钙钛矿半导体纳米材料的制备方法和应用，包括以下步骤：

步骤S1：将反应物Li₂CO₃、Nb₂O₅和MoO₃按1-10:1-10:1-10的摩尔比磨碎，充分混合，然后在空气中煅烧24-120h；

步骤S2：煅烧后，将得到的粉末1-10g与50-500mL的1-8mol/L的酸缓慢搅拌，在此期间每天更新酸；

步骤S3：然后用蒸馏水彻底清洗粉末，并在20-80℃下干燥，将1-10g经酸化后的粉末分散在50-500mL含等摩尔碱的水溶液中，将碱溶液在室温下振荡，制备寡层二维钙钛矿半导纳米片，然后用蒸馏水洗涤三次，离心收集。

进一步的，所述步骤S1中，煅烧温度为400-1000℃。

进一步的，所述步骤S2中，搅拌天数为5-15天。

进一步的，所述步骤S2中，酸为HCl、H₂SO₄和HNO₃中的一种。

进一步的，所述步骤S3中，碱为氨水、NaOH、KOH和四丁基氯化铵中的一种。

进一步的，所述步骤S3中，振荡天数为10-30天。

进一步的，一种根据权利要求1-6任一所述制备方法制备的钙钛矿半导体纳米材料在柔性可穿戴多功能传感器中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：