[发明专利]一种自支撑硫化铋纤维膜的制备方法及其在柔性宽光谱光电探测器中的应用

权利要求书

1.一种自支撑硫化铋纤维膜，其特征在于：所述纤维膜由一维纳米线相互交织自组装而成，所述一维纳米线的长度可达毫米级别且纵横比大于1000。

2.一种权利要求1所述的自支撑硫化铋纤维膜的制备方法，其特征在于：所述方法具体为：

步骤一、配制浓度为1-4mol/L的氢氧化钠溶液；

步骤二、将0.5-1.5mmol的硫脲加入到步骤一配制好的氢氧化钠溶液中，再边搅拌边缓慢加入0.2-0.6mmol的氧化铋，再充分搅拌，得到前驱体溶液；

步骤三、将步骤二中获得的前驱体溶液转移至高压反应釜中，填充度为30-80％，密封后放入恒温加热干燥箱中，进行水热反应；

步骤四、反应结束后，自然冷却至室温，取出紧贴内壁的薄膜，对所述薄膜进行洗涤，并在空气中自然干燥，即得到自支撑硫化铋纤维膜。

3.根据权利要求2所述的自支撑硫化铋纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述硫脲和氧化铋摩尔比为5：2。

4.根据权利要求2所述的自支撑硫化铋纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述充分搅拌时间为15-40分钟。

5.根据权利要求2所述的自支撑硫化铋纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述水热反应温度为180-300℃，反应时间为12-40小时。

6.一种权利要求1所述自支撑硫化铋纤维膜在柔性宽光谱光电探测器中的应用，其特征在于：所述探测器为MSM型柔性探测器，包括Bi₂S₃纤维膜和银电极，银电极沉积在Bi₂S₃纤维膜的两端；制备方法步骤为：将设计的掩模板附在自支撑Bi₂S₃纤维膜的表面，通过电子束蒸发、热蒸发或磁控溅射技术将银电极沉积在自支撑Bi₂S₃纤维膜的两端，得到Bi₂S₃纤维膜柔性光电探测器。

7.根据权利要求6所述的自支撑硫化铋纤维膜在柔性宽光谱光电探测器中的应用，其特征在于：所述银电极厚度为30-60nm，电极之间的距离为0.2-5mm。

8.根据权利要求6所述的自支撑硫化铋纤维膜在柔性宽光谱光电探测器中的应用，其特征在于：所述硫化铋纤维膜裁剪成小于或等于2.5cm×7cm的任意尺寸，基于其的探测器制成单一或器件阵列。

9.一种权利要求1所述自支撑硫化铋纤维膜在柔性宽光谱光电探测器中的应用，其特征在于：所述探测器为PEC型柔性探测器，包括柔性导电衬底，Bi₂S₃纤维膜，固体电解质和透明柔性导电衬底；制备方法步骤为：将自支撑Bi₂S₃纤维膜裁剪成所需形状并附着在柔性导电衬底的导电面，随后在Bi₂S₃纤维膜表面涂覆同样形状大小的固体电解质，最后将另一透明柔性导电衬底导电面朝下覆盖在上面，将其整体置于真空干燥箱中干燥24h，即得到PEC型柔性光电探测器。

10.根据权利要求9所述的自支撑硫化铋纤维膜在柔性宽光谱光电探测器中的应用，其特征在于：所述柔性导电衬底为PET-ITO，铝箔片或金箔片中的一种；所述固体电解质为氢氧化钾固体电解质；所述透明柔性导电衬底为PET-ITO。