CN109037458A - 基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法。通过在基底上自下而上依次设置第一电极、空穴传输层、包含有钙钛矿的光敏活性层、电子传输层和第二电极制作出具有垂直结构的新型光电探测器。所述光敏活性层为通过在二维钙钛矿前驱体溶液中加入卤化盐和有机溶剂制作出的具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿。所述二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构使新型钙钛矿的结晶度增加，载流子寿命延长，而且使新型钙钛矿同时具备载流子二维平面内传输特性和沿三维结构向平面间传输的特性，进而使得包含有新型钙钛矿的新型光探测器具有更大的光电流和更高的光响应度，以及表现出极好的空气稳定性和长效循环稳定性。

Description

基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法
技术领域
本发明涉及光电探测领域，特别涉及一种基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法。
背景技术
目前，钙钛矿材料在光电探测领域的应用越来越广泛，其中较常使用的钙钛矿包括二维结构或三维结构的钙钛矿，二维钙钛矿具有特殊的二维平面结构，具有很好的室温稳定性，而且二维钙钛矿具有低驱动电压和高效的激子分离特性，使其在光电探测领域具有很高的利用价值，但是载流子在二维钙钛矿内的传输更倾向于层内传输，层间传输的概率较低，使得二维钙钛矿更常应用于水平结构的光电探测器；相比二维钙钛矿，载流子在三维钙钛矿中的传输更倾向于层间传输，同时三维钙钛矿具有很高的光电转化效率，但是三维钙钛矿的空气稳定性差。因此，为了使钙钛矿能够有效的应用于垂直结构的光电探测器，同时又能够使光电探测器具有很好的空气稳定性、更高的光电流和光响应度，需要一种基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法，能够具有很好的空气稳定性，同时具有更高的光电流和光响应度。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，包括：
提供基底，在所述基底上设置第一电极；
在所述第一电极上设置空穴传输层；
在所述空穴传输层上设置光敏活性层，所述光敏活性层的材料包括具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿；
在所述光敏活性层上设置电子传输层；以及
在所述电子传输层上设置第二电极。
可选的，在所述空穴传输层上设置光敏活性层的方法包括：
将苯基乙胺、卤甲胺和金属卤化物分散在第一有机溶剂中，常温搅拌，得到第一前驱体溶液；
将所述第一前驱体溶液与卤化盐、第二有机溶剂混合搅拌分散，得到第二前驱体溶液；
将所述第二前驱体溶液通过过滤头滴涂和旋涂在平面载体上，以得到新型钙钛矿，所述新型钙钛矿为二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉而成的网络。
可选的，所述卤甲胺中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种；所述金属卤化物中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种；所述金属卤化物中的金属包括Pb、Sn、Ge、Cu、Ni、Mn、Sb、Zn、Fe和Bi中的至少一种。
可选的，所述第一有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述第二有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
可选的，所述卤化盐中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种，所述卤化盐包括铵盐和/或甲基铵盐。
可选的，将0.02～0.10重量份的苯基乙胺、0.05～0.20重量份的碘甲胺和0.2～0.8重量份的碘化亚铅分散在0.5～1.5体积份的N,N-二甲基甲酰胺中，得到所述第一前驱体溶液；所述第一前驱体溶液与0.002～0.010重量份的氯化铵、0.01～0.06体积份的二甲基亚砜混合搅拌分散，得到所述第二前驱体溶液。
可选的，所述具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿的分子式为(PEA)2MA3Pb4I13。
可选的，在所述基底上设置第一电极的方法包括喷涂或蒸镀；和/或，在所述第一电极上设置空穴传输层的方法包括旋涂、喷涂或蒸镀；和/或，在所述光敏活性层上设置电子传输层的方法包括旋涂、喷涂或蒸镀；和/或，在所述电子传输层上设置第二电极的方法包括蒸镀或溅镀。
可选的，在所述第一电极上形成空穴传输层之前，对形成有所述第一电极的所述基底进行臭氧预处理；和/或，在所述第一电极上形成空穴传输层之后，进行退火处理；和/或，在所述电子传输层上形成所述第二电极之前，先在所述电子传输层上形成一层缓冲层。
本发明还提供一种基于钙钛矿的新型光电探测器，采用权利要求1至9中任一项所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法制作；所述基于钙钛矿的新型光电探测器具有垂直结构，所述基于钙钛矿的新型光电探测器包括自下而上依次设置的基底、第一电极、空穴传输层、光敏活性层、电子传输层以及第二电极，所述光敏活性层的材料包括权利要求2至7中任一项所述的新型钙钛矿；同时，所述光敏活性层下方的各层均为透光的，和/或，所述光敏活性层上方的各层均为透光的。
本发明提供基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法，所述钙钛矿为具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿，所述新型钙钛矿的结晶度增加，载流子寿命延长，进而显示出更高的外量子效率；进一步，所述新型钙钛矿不仅具有较快的载流子二维平面内传输特性，还具备载流子沿三维结构向平面间传输的特性，进而使得包含有新型钙钛矿的新型光探测器具有更大的光电流和更高的光响应度；更进一步，新型光电探测器的垂直结构有利于空穴和电子的传输，从而提高光电探测器的光电流，进而提高光电探测器的光响应度；再进一步，新型光电探测器也表现出极好的空气稳定性和长效循环稳定性。
附图说明
图1是现有的一种钙钛矿的结构示意图；
图2是本发明一实施例的新型钙钛矿的结构示意图；
图3是本发明一实施例的新型钙钛矿的制作方法流程图；
图4是本发明一实施例的新型光电探测器的结构示意图；
图5是本发明一实施例的新型光电探测器的制作方法流程图；
图6a是本发明一实施例的新型钙钛矿与现有的一种钙钛矿的X射线衍射谱图；
图6b是图6a所示的X射线衍射谱图的0～10°区间的放大图；
图7a是现有的一种钙钛矿的扫描电子显微镜图；
图7b是本发明一实施例的新型钙钛矿的扫描电子显微镜图；
图8a是现有的一种钙钛矿的原子力显微镜图；
图8b是本发明一实施例的新型钙钛矿的原子力显微镜图；
图9是本发明一实施例的新型钙钛矿与现有的一种钙钛矿的吸收光谱图；
图10是本发明一实施例的新型钙钛矿与现有的一种钙钛矿的光致发光谱图；
图11是本发明一实施例的新型钙钛矿与现有的一种钙钛矿的时间分辨光致发光谱图；
图12是本发明一实施例的新型钙钛矿与现有的一种钙钛矿的外量子效率谱图；
图13是本发明一实施例的新型钙钛矿薄膜的吸收光谱随放置时间变化的对比图；
图14是本发明一实施例的新型光电探测器与现有的一种光电探测器的光电流随时间变化的曲线图；
图15是本发明一实施例的新型光电探测器的光暗响应速度图；
图16是本发明一实施例的新型光电探测器与现有的一种光电探测器在无入射光和有入射光下的光电流密度随电压变化的曲线图；
图17是本发明一实施例的新型光电探测器与现有的一种光电探测器的光电流密度随入射光强变化图；
图18是本发明一实施例的新型光电探测器与现有的一种光电探测器的并联电阻和方阻图；
图19是本发明一实施例的分别在不同环境中制备得到的新型光电探测器的光电流密度随电压变化的曲线图；
图20是本发明一实施例的新型光电探测器的长效光响应曲线图。
其中，附图1～20的附图标记说明如下：
1A，2A-PbI6 4-；1B，2B-苯乙胺(PEA)；1C，2C-CH3NH3 +；10-基底；20-第一电极；30-空穴传输层；40-光敏活性层；50-电子传输层；60-第二电极。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1～20对本发明提出的基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明一实施例提供一种新型钙钛矿的制作方法，参阅图3，图3是本发明一实施例的新型钙钛矿的制作方法流程图，所述新型钙钛矿的制作方法包括：
步骤S3-A、将苯基乙胺、卤甲胺和金属卤化物分散在第一有机溶剂中，常温搅拌，得到第一前驱体溶液；
步骤S3-B、将所述第一前驱体溶液与卤化盐、第二有机溶剂混合搅拌分散，得到第二前驱体溶液；
步骤S3-C、将所述第二前驱体溶液通过过滤头滴涂和旋涂平面载体上，以得到新型钙钛矿，所述新型钙钛矿为二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉而成的网络。
在新型钙钛矿的制作方法的步骤S3-A～步骤S3-C中，所述卤甲胺中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种；所述金属卤化物中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种；所述金属卤化物中的金属包括Pb、Sn、Ge、Cu、Ni、Mn、Sb、Zn、Fe和Bi中的至少一种；所述第一有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、γ-丁内酯、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述第二有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、γ-丁内酯、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述卤化盐中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种，所述卤化盐中的盐包括铵和/或甲基铵。
当制作的新型钙钛矿为(PEA)2MA3Pb4I13时，详细的制作方法如下：
首先，按照步骤S3-A，可以将0.02～0.10(例如为0.04、0.06、0.08等)重量份的苯基乙胺(PEA)、0.05～0.20(例如为0.08、0.12、0.15等)重量份的碘甲胺(MAI)和0.2～0.8(例如为0.4、0.5、0.6等)重量份的碘化亚铅(PbI2)分散在0.5～1.5(例如为0.8、1.0、1.2等)体积份的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，常温搅拌50min～70min(例如为55min、60min等)，得到第一前驱体溶液，所述第一前驱体溶液是二维钙钛矿前驱体溶液；然后，按照步骤S3-B，可以将第一前驱体溶液与0.002～0.010(例如为0.004、0.005、0.008等)重量份的氯化铵(NH4Cl)、0.01～0.06(例如为0.03、0.05等)体积份的二甲基亚砜(DMSO)混合搅拌分散，得到第二前驱体溶液；最后，按照步骤S3-C，可以将第二前驱体溶液通过聚四氟乙烯(PTFE)过滤头滴涂在平面载体上，以4000r.p.m.～6000r.p.m.(例如为4500r.p.m.、5000r.p.m.、5500r.p.m.等)的速度旋涂25s～40s(例如为30s、35s等)，得到新型钙钛矿层。上述的1重量份例如为1g，1体积份例如为1mL，此时，0.02～0.10重量份为0.02g～0.10g，0.05～0.20重量份为0.05g～0.20g，0.2～0.8重量份为0.2g～0.8g，0.5～1.5体积份为0.5mL～1.5mL，0.002～0.010重量份为2mg～10mg，0.01～0.06体积份为10μL～60μL。在本发明其他实施例中，可以根据所需制作的新型钙钛矿层的面积和厚度等调整各个反应物的用量，只需保证各自对应的重量份和体积份不变即可；新型钙钛矿层的厚度可以为100nm～1200nm(例如为200nm、500nm、800nm、1000nm等)，可以通过调整滴涂的第二前驱体溶液的量来调整新型钙钛矿层的厚度。另外，步骤S3-A中的DMF也可替换为DMF和DMSO的混合溶剂；步骤S3-B中的氯化铵也可替换为碘化铵，DMSO也可替换为DMSO和γ-丁内酯的混合溶剂。
另外，若将步骤S3-A制备的第一前驱体溶液直接旋涂或喷涂在平面载体上，得到的钙钛矿是现有的一种二维钙钛矿，其结构可参阅图1，图1中的钙钛矿是由PbI6 4-(即图1中的1A)、苯乙胺(PEA，即图1中的1B)和CH3NH3 +(即图1中的1C)组成的具有一定结晶度的二维结构的钙钛矿，可称为PEA钙钛矿；若按照步骤S3-A～步骤S3-C制作的是新型钙钛矿，其结构可参阅图2，图2中的新型钙钛矿是由PbI6 4-(即图2中的2A)、苯乙胺(PEA，即图2中的2B)和CH3NH3 +(即图2中的2C)组成的具有更高结晶度的二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿，可称为PND钙钛矿。相比于未添加氯化铵和DMSO的PEA钙钛矿，PND钙钛矿的性能得到很大提高，这是因为：一方面氯化铵可以改善钙钛矿的结晶并且降低其缺陷，使得载流子寿命延长，从而使钙钛矿显示更高的外量子效率；另一方面有机溶剂DMSO有利于钙钛矿形成三维结构，从而构建了二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构，使钙钛矿不仅具有较快的载流子二维平面内传输特性，同时还具备载流子沿三维结构向平面间传输的特性。
下面结合图6a～图13来详细比对PEA钙钛矿与PND钙钛矿的性能。
图6a为本发明一实施例的PND钙钛矿(新型钙钛矿)与现有的一种PEA钙钛矿的X射线衍射谱图(XRD)，图6b是图6a所示的X射线衍射谱图的0～10°区间的放大图，从图6a和6b中可看出，位于6.6°、14.2°、19.8°和28.6°的衍射峰分别为PEA钙钛矿的(002)、(004)、(006)和(008)平面的衍射。相对于PEA钙钛矿，PND钙钛矿的峰位置稍微向大角度偏移，代表了垂直于(001)平面的距离缩短，这种距离缩短有利于垂直于平面的载流子传输；同时，PND钙钛矿的强烈峰信号和狭窄的半峰宽表明PND钙钛矿的结晶性急剧增加，说明氯化铵有利于提高钙钛矿的结晶性。
图7a是现有的一种PEA钙钛矿的扫描电子显微镜图，图7b是本发明一实施例的PND钙钛矿的扫描电子显微镜图，图8a是现有的一种PEA钙钛矿的原子力显微镜图，图8b是本发明一实施例的PND钙钛矿的原子力显微镜图，从图7a～8b中可计算得到PEA钙钛矿薄膜和PND钙钛矿薄膜的表面粗糙度，PEA钙钛矿薄膜和PND钙钛矿薄膜的表面粗糙度分别为15.2nm和9.2nm，表明相比于现有的PEA钙钛矿，添加有氯化铵和DMSO的PND钙钛矿具有更光滑的表面。在本发明的其他实施例中，所述PND钙钛矿薄膜的表面粗糙度为8nm～11nm(例如为8.5nm、9.2nm、10nm等)。
图9是本发明一实施例的PND钙钛矿与现有一种PEA钙钛矿的吸收光谱图，图10是本发明一实施例的PND钙钛矿与现有一种PEA钙钛矿的光致发光谱图。从图9的吸收光谱图中可以看到，PND钙钛矿的光敏范围主要集中在400-800nm的可见光区域，相对于PEA钙钛矿，PND钙钛矿的吸收峰位置由527(n＝1)、566(n＝2)和607nm(n＝3)红移到566(n＝2)、607(n＝3)、646(n＝4)和747nm(n＝∞)；另外，从图10的光致发光谱图中可以看到，PND钙钛矿的谱图相比PEA钙钛矿也发生了红移，这表明，相对于PEA钙钛矿，PND钙钛矿具有更多的三维结构，而这主要因为添加了DMSO。
图11是本发明一实施例的PND钙钛矿与现有一种PEA钙钛矿的时间分辨光致发光谱图，从图11中可看出，PEA钙钛矿的平均载流子寿命是26.55ns，PND钙钛矿的平均载流子寿命是60.57ns，PND钙钛矿的平均载流子寿命是PEA钙钛矿的两倍多。载流子寿命的提高可以解释为PND钙钛矿的晶格中缺陷的减少，与图6a和6b中所示的PND钙钛矿的结晶性增加的结果一致。
图12是本发明一实施例的PND钙钛矿与现有一种PEA钙钛矿的外量子效率谱图，从图12中可看出，在600nm的入射光下，PEA钙钛矿的量子效率为50％，PND钙钛矿的量子效率为87％，表明PND钙钛矿具有更高的激子分离效率。激子分离效率的提高不仅因为氯化铵降低了钙钛矿的晶格缺陷，同时，也因为DMSO增多了钙钛矿的三维网络结构，三维网络结构更有利于层间电子的传输。
图13是本发明一实施例的PND钙钛矿薄膜的吸收光谱随放置时间变化的对比图，放置的环境是温度25℃、湿度60％的大气环境。从图13中可看出，随着放置时间从0天增加到15天，PND钙钛矿薄膜的吸收光谱强度仅轻微降低，表明PND钙钛矿薄膜对吸氧和吸水具有较强的抵抗力，表现出良好的空气稳定性。
当卤甲胺为溴甲胺(MABr)、金属卤化物为二溴化锡(SnBr2)、卤化盐为溴化铵(NH4Br)时，可以按照步骤S3-A～步骤S3-C制作另一新型钙钛矿，具体方法包括：可以先将苯基乙胺(PEA)、溴甲胺(MABr)和二溴化锡(SnBr2)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或N,N-二甲基乙酰胺中，得到第一前驱体溶液；再将第一前驱体溶液与溴化铵(NH4Br)、二甲基亚砜(DMSO)、γ-丁内酯混合搅拌分散，得到第二前驱体溶液；最后，将第二前驱体溶液滴在平面载体上，在一定的转速下旋涂一段时间后得到新型钙钛矿，新型钙钛矿的厚度也可以通过调整滴涂的第二前驱体溶液的量来调整。
综上所述，本发明的新型钙钛矿制作方法，能够制作出具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿，所述二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构使得所述新型钙钛矿同时具备二维结构和三维结构钙钛矿的优点，包括具有优良的稳定性，在空气中性能稳定；同时，使钙钛矿的结晶度增加，载流子寿命延长，进而显示出更高的外量子效率；而且，使钙钛矿不仅具有较快的载流子二维平面内传输特性，还具备载流子沿三维结构向平面间传输的特性，从而扩大钙钛矿的应用范围。因此，本发明还提供一种新型钙钛矿，其采用本发明的新型钙钛矿制作方法来制作得到。
本发明一实施例提供了一种基于钙钛矿的新型光电探测器，图4是本发明一实施例提供的一种新型光电探测器的结构示意图。本实施例的新型光电探测器包括基底10、第一电极20、空穴传输层30、光敏活性层40、电子传输层50和第二电极60，所述第一电极20位于所述基底10上，所述空穴传输层30位于所述第一电极20上，所述光敏活性层40位于所述空穴传输层30上，所述电子传输层50位于所述光敏活性层40上，所述第二电极60位于所述电子传输层50上，所述新型光电探测器具有垂直结构，垂直结构的新型光电探测器可以加速空穴和电子的传输，而且空穴传输层30和电子传输层50分别设置在光敏活性层40的上方和下方，这种垂直设置方式更有利于加速所述空穴和电子的传输，提高新型光电探测器的光电流，从而提高器件的光响应度。
所述基底10的材料可以是透光性为30-100％的绝缘材料，可以是硬质基底或柔性基底，例如玻璃、石英、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酰亚胺(PI)等。
所述第一电极20包括具有透光性并易附着在所述基底10上的导电材料，可以是氧化铟锡(ITO)、FTO或AZO等。
所述空穴传输层30包括具有透光性并可传输空穴载流子的材料，可以是聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-OMeTAD)、三氧化钼(MoO3)、聚3-己基噻吩(P3HT)中的一种或多种。
所述光敏活性层40为可吸收光子并产生电子和空穴载流子的材料，所述材料包括采用本发明的新型钙钛矿制作方法(即步骤S3-A～步骤S3-C)制作的新型钙钛矿，所述新型钙钛矿，具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构，所述新型钙钛矿的分子式、结构及优点可以参考上文的描述，在此不再赘述。所述光敏活性层40可以仅为本发明的新型钙钛矿形成的结构，也可以是包括本发明的新型钙钛矿在内的多种钙钛矿组合形成的结构，还可以是包括本发明的新型钙钛矿在内的至少一种钙钛矿和光敏树脂等其他光敏活性材料组合形成的结构。
所述电子传输层50为可传输电子载流子的材料，可以具有透光性，包括但不限于富勒烯衍生物PCBM或二氧化钛(TiO2)，光敏活性层40的新型钙钛矿可以与电子传输层50之间形成PN结，从而形成了内建电场，使得向第一电极和第二电极间施加很低的偏压即可将空穴和电子分离开来。
所述第二电极60可以选择与所述电子传输层50的能级匹配的导电材料，这样有利于空穴和电子的分离和传输，提高光电转换效率，所述第二电极的材料可以具有透光性，包括但不限于金属铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、FTO中的一种或多种，同时，为了更充分的分离空穴和电子，可以在电子传输层50和第二电极60之间加入缓冲层，缓冲层的材料可以是4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲(Bphen)。此外，第二电极60上还可以设置盖板(未图示)，以与基底10形成封装空间，来保护第一电极20、空穴传输层30、光敏活性层40、电子传输层50和第二电极60。
本实施例中，基底10、第一电极20和空穴传输层30均为透光的，由此，光从新型光电探测器的基底10处射入，经第一电极20和空穴传输层30传输至光敏活性层40，光敏活性层40可响应从下方入射的光，进而实现光探测，即本实施例的新型光电探测器可以实现下方入射光的探测。
需要说明的是，本发明的技术方案并不仅仅限定于此，在本发明其他实施例中，所述新型光电探测器可以用于实现上方入射光的探测，或者，用于实现上方和下方入射光的探测。当所述新型光电探测器用于实现上方入射光的探测时，光敏活性层40上方的各层，包括电子传输层50、第二电极60以及盖板也可以均为透光的，此时，光可以从盖板向下入射，经第二电极60、电子传输层50传输至光敏活性层40，光敏活性层40可响应从上方入射的光，进而实现光探测；当所述新型光电探测器用于实现上方和下方入射光的探测时，基底10、第一电极20、空穴传输层30、光敏活性层40、电子传输层50和第二电极60以及盖板均为透光的，光可以从基底10向上入射，也可以从盖板向下入射，还可以同时从基底10和盖板处射入，光敏活性层40都能响应入射的光，进而实现光探测，这样，可以使新型光电探测器满足不同方向射入光源的应用需求。
本实施例还提供一种基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，如图5是本发明一实施例的新型光电探测器的制作方法流程图，所述新型光电探测器的制作方法包括：
步骤S5-A、提供基底10，在所述基底10上设置第一电极20；
步骤S5-B、在所述第一电极20上设置空穴传输层30；
步骤S5-C、采用步骤S3-A～步骤S3-C所述的新型钙钛矿的制作方法，在所述空穴传输层30上设置光敏活性层40；
步骤S5-D、在所述光敏活性层40上设置电子传输层50；
步骤S5-E、在所述电子传输层50上设置第二电极60。
下面根据图5更为详细的介绍本实施例提供的新型光电探测器的制作方法。
首先，按照步骤S5-A，找到合适的基底10，所述基底10的材料可以是透光率为30％～100％的绝缘材料，例如透光率为40％、50％、60％、75％、80％、90％等，所述基底10可以是硬质基底或柔性基底，包括但不限于玻璃、石英、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酰亚胺(PI)；然后，在基底10上设置第一电极20，设置的方法包括喷涂或蒸镀，第一电极20包括具有透光性并易附着在所述基底10上的导电材料，所述第一电极20可以是氧化铟锡(ITO)、FTO或AZO等，所述第一电极的厚度大约为10nm～1000nm，例如为50nm、100nm、200nm、300nm、500nm、600nm、750nm、900nm等，可以通过调整喷涂或蒸镀的速度和时间来得到所需的厚度。
然后，按照步骤S5-B，在所述第一电极20上设置空穴传输层30，设置的方法包括旋涂、喷涂或蒸镀。所述空穴传输层30可以包括具有透光性的材料，可以是聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-OMeTAD)、三氧化钼(MoO3)、聚3-己基噻吩(P3HT)中的一种或多种。当所述空穴传输层30选择PEDOT:PSS时，具体可按照如下方法制作：首先，可以将附有第一电极20的基底10先在臭氧中进行预处理，预处理的时间可以是15min～30min，例如为20min、25min等，这样可以增加表面的含氧官能团，改善空穴传输层30与第一电极20之间的接触角，从而有利于空穴传输层30附着在第一电极20上；然后，可以将约200μL的PEDOT:PSS滴涂在第一电极20上，再以2000r.p.m.～4000r.p.m.(例如为2500r.p.m.、3000r.p.m.、3500r.p.m.等)的速度旋涂40s～80s(例如为50s、60s等)，得到厚度约为60nm～100nm(例如为75nm、80nm、90nm等)的PEDOT:PSS层，可以通过调整滴涂的PEDOT:PSS的量来得到所需的厚度；最后，再在空气中进行退火处理，退火使用的温度可以是100℃～130℃(例如为110℃、120℃等)，退火的时间可以是20min～40min(例如为25min、30min等)，溶剂蒸发后使其形成更加致密的PEDOT:PSS薄膜，得到所需的空穴传输层30。当空穴传输层30选择spiro-OMeTAD时，可以先将spiro-OMeTAD溶解在氯苯中，然后旋涂在第一电极20上，最后退火处理后得到所需的空穴传输层30，可以通过调整旋涂的量来得到所需的厚度。当空穴传输层30选择MoO3时，可以采用蒸镀的方式将其设置在第一电极20上，MoO3的厚度约为4nm～400nm，例如为50nm、100nm、200nm、300nm等，可通过调整蒸镀的时间来得到所需的厚度。
然后，按照步骤S5-C，可以采用包括旋涂或喷涂等工艺在所述空穴传输层30上设置光敏活性层40。形成的所述光敏活性层40的材料包括本发明的具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿，所述新型钙钛矿采用上文步骤S3-A～步骤S3-C所述的新型钙钛矿的制作方法，具体在此不再赘述。
然后，按照步骤S5-D，在所述光敏活性层40上设置电子传输层50，设置的方法包括旋涂、喷涂或蒸镀。所述电子传输层50可以包括具有透光性的材料，包括但不限于富勒烯衍生物PCBM或二氧化钛(TiO2)。当电子传输层50选择的是PCBM时，具体可通过如下方法制作：首先，可以将20mg的PCBM分散在1mL的氯苯中，形成溶液；然后，取所述溶液100μL滴涂在光敏活性层40上，并以2000r.p.m.～5000r.p.m.(例如为2500r.p.m.、3000r.p.m.、3500r.p.m.等)的速度旋涂50s～70s，例如为55s、60s等，得到厚度约为80nm的电子传输层50，可以通过调整滴涂溶液的量来得到理想厚度的电子传输层50，例如10nm～300nm。当电子传输层50选择的是TiO2时，可采用蒸镀的方法在光敏活性层40上制备一层致密的TiO2作为当电子传输层50，厚度可以是10nm～30nm，例如为15nm、20nm、25nm等。电子传输层50和光敏活性层40之间形成PN结，从而构造了内建电场，使得在第一电极和第二电极间施加很低的偏压即可将空穴和电子分离开来。
最后，按照步骤S5-E，在电子传输层50上设置第二电极60，设置的方法包括蒸镀或溅镀。所述第二电极60可以包括具有透光性的材料，包括但不限于金属铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、FTO中的一种或多种。当制作的所述第二电极60是金属铝(Al)电极时，具体可通过如下方法制作：可以先在电子传输层50上蒸镀一层4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲(Bphen)，再蒸镀一层金属铝(Al)，具体地，可以在真空条件下分别以(例如为等)和(例如为等)的速度蒸镀3nm的Bphen和100nm的金属铝(Al)，蒸镀Bphen和Al的厚度可以通过调整蒸镀速度和时间进行调整，例如Bphen调整为3nm～20nm，Al调整为50nm～300nm。其中，Bphen可以作为金属铝(Al)和电子传输层50之间的缓冲层，缓冲层的存在可以提高第二电极60和电子传输层50之间的能级匹配度，从而有利于空穴和电子的分离和传输。当制作的所述第二电极60是氧化铟锡(ITO)电极时，可采用溅镀的方法将其设置在电子传输层50上，厚度可以为10nm～1000nm，例如为20nm、50nm、100nm、500nm等。
当所述第一电极20、空穴传输层30、电子传输层50、第二电极60选用的材料分别为ITO、PEDOT:PSS、PCBM、Al时，若光敏活性层40选用二维结构的钙钛矿(PEA)2MA3Pb4I13，则制作的光电探测器可以称为PEA光电探测器；若光敏活性层40选用二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿(PEA)2MA3Pb4I13，则制作的新型光电探测器可以称为PND光电探测器，图14～图20是PEA光电探测器与PND光电探测器的性能比对数据，下面结合图14～图20来说明PND光电探测器优异的性能。
图14是PND光电探测器与PEA光电探测器的光电流随时间变化的曲线图，其中，“on”为0.9mW cm-2的600nm激光照射，“off”为无入射光，ITO和Al电极之间施加的偏压为0V。从图14中可以看出，在入射光下，PND光电探测器的光电流几乎是PEA光电探测器的两倍，与图11中PND钙钛矿的平均载流子寿命和图12中PND钙钛矿的量子效率的结果一致。同时PND光电探测器的暗电流仅为PEA光电探测器的一半，表明由包括PND钙钛矿的PND光电探测器的并联电阻更大。图18为在0V偏压附近，PND和PEA光电探测器的并联电阻和方阻图，从图中可计算得到PND光电探测器的并联电阻为244kΩcm-2，大于PEA光电探测器的133kΩcm-2，与图14中的光电流和暗电流的结果一致。由于光电流提高，暗电流降低，PND光电探测器的光暗响应比是PEA的4倍。在入射光为62mW cm-2的太阳光和0V偏压下，测得PND光电探测器的光暗响应比高达20000。图15是PND光电探测器的光暗响应速度图，从图中可看出，trise为光电流从10％增加为90％所需要的时间，tdecay为光电流从90％减少为10％所需要的时间，分别为5.8ms和4.6ms。
图16是在无入射光和入射光为0.9mW cm-2的600nm激光照射下，PND和PEA光电探测器的光电流密度随电压变化的曲线图，偏压范围为-1V～1V。在0V偏压下，无入射光时，PND和PEA光电探测器的光电流密度分别为3.7×10-4mA cm-2和7.1×10-4mA cm-2；在0V偏压下，入射光为0.9mW cm-2的600nm激光时，PND和PEA光电探测器的光电流密度分别为0.34mA cm-2和0.21mA cm-2，计算得到PND和PEA光电探测器的探测率D*分别为1.1×1012Jones and6.2×1011Jones(Jones＝cm Hz1/2W-1)，PND光电探测器的探测率明显高于PEA探测器。
图17是PND和PEA光电探测器的光电流密度随入射光强变化图，从图中可看出，当入射光强度从0.1mW cm-2增加到0.9mW cm-2时，PND光电探测器的光电流密度线性增加；然而，PEA光电探测器的光电流密度在高光强下偏离线性，这些偏差可能是因为提取载流子的效率低和PEA钙钛矿层中的多余游离载流子而导致空穴和电子的复合，从而导致输出电流下降。
图19是分别在不同环境中制备得到的PND光电探测器的光电流密度随电压变化的曲线图。从图19中可看出，在光强为100mW cm-2的模拟太阳光下，氮气手套箱中制备得到的PND光电探测器的光电流密度为18.2mAcm-2；空气中制备得到的PND光电探测器的光电流密度仅稍微下降为17.4mA cm-2，然后，将PND光电探测器不经过任何保护处理，在空气中放置15天，光电流密度仍然保持为原始值的50％，显示了出色的空气稳定性。
图20是PND光电探测器在光强为1mW cm-2的600nm单色光下的长效光响应曲线图。从图20中可看出，经过300个工作循环后，光响应电流依旧保持常数。PND光电探测器能有如此好的稳定性主要由于PND钙钛矿具有高结晶性和PND钙钛矿中的PEA大分子的疏水特性。
综上所述，本发明提供的基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法，通过在基底上自下而上依次设置第一电极、空穴传输层、包含有新型钙钛矿的光敏活性层、电子传输层和第二电极制作出具有垂直结构的新型光电探测器。光敏活性层中的具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿具有较快的载流子二维平面内传输特性，还具备载流子沿三维结构向平面间传输的特性，进而使得包含有新型钙钛矿的新型光探测器具有更大的光电流和更高的光响应度；同时，新型光电探测器的垂直结构有利于空穴和电子的传输，有利于提高新型光电探测器的光电流，从而提高新型光电探测器的光响应度；此外，新型光电探测器也表现出极好的空气稳定性和长效循环稳定性。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，其特征在于，包括：
提供基底，在所述基底上设置第一电极；
在所述第一电极上设置空穴传输层；
在所述空穴传输层上设置光敏活性层，所述光敏活性层的材料包括具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿；
在所述光敏活性层上设置电子传输层；以及
在所述电子传输层上设置第二电极。
2.如权利要求1所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，其特征在于，在所述空穴传输层上设置光敏活性层的方法包括：
将苯基乙胺、卤甲胺和金属卤化物分散在第一有机溶剂中，常温搅拌，得到第一前驱体溶液；
将所述第一前驱体溶液与卤化盐、第二有机溶剂混合搅拌分散，得到第二前驱体溶液；
将所述第二前驱体溶液通过过滤头滴涂和旋涂在平面载体上，以得到新型钙钛矿，所述新型钙钛矿为二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉而成的网络。
3.如权利要求2所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，其特征在于，所述卤甲胺中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种；所述金属卤化物中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种；所述金属卤化物中的金属包括Pb、Sn、Ge、Cu、Ni、Mn、Sb、Zn、Fe和Bi中的至少一种。
4.如权利要求2所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，其特征在于，所述第一有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述第二有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
5.如权利要求2所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，其特征在于，所述卤化盐中的卤素包括Cl、Br和I中的至少一种，所述卤化盐包括铵盐和/或甲基铵盐。
6.如权利要求2至5中任一项所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，其特征在于，将0.02～0.10重量份的苯基乙胺、0.05～0.20重量份的碘甲胺和0.2～0.8重量份的碘化亚铅分散在0.5～1.5体积份的N,N-二甲基甲酰胺中，得到所述第一前驱体溶液；所述第一前驱体溶液与0.002～0.010重量份的氯化铵、0.01～0.06体积份的二甲基亚砜混合搅拌分散，得到所述第二前驱体溶液。
7.如权利要求6所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，其特征在于，所述具有二维钙钛矿和三维钙钛矿交叉网络结构的新型钙钛矿的分子式为(PEA)2MA3Pb4I13。
8.如权利要求1所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法，其特征在于，在所述基底上设置第一电极的方法包括喷涂或蒸镀；和/或，在所述第一电极上设置空穴传输层的方法包括旋涂、喷涂或蒸镀；和/或，在所述光敏活性层上设置电子传输层的方法包括旋涂、喷涂或蒸镀；和/或，在所述电子传输层上设置第二电极的方法包括蒸镀或溅镀。
9.如权利要求1所述的光电探测器的制作方法，其特征在于，在所述第一电极上形成空穴传输层之前，对形成有所述第一电极的所述基底进行臭氧预处理；和/或，在所述第一电极上形成空穴传输层之后，进行退火处理；和/或，在所述电子传输层上形成所述第二电极之前，先在所述电子传输层上形成一层缓冲层。
10.一种基于钙钛矿的新型光电探测器，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的基于钙钛矿的新型光电探测器的制作方法制作；所述基于钙钛矿的新型光电探测器具有垂直结构，所述基于钙钛矿的新型光电探测器包括自下而上依次设置的基底、第一电极、空穴传输层、光敏活性层、电子传输层以及第二电极，所述光敏活性层的材料包括权利要求2至7中任一项所述的新型钙钛矿；同时，所述光敏活性层下方的各层均为透光的，和/或，所述光敏活性层上方的各层均为透光的。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109904324A (zh) * 2019-03-28 2019-06-18 电子科技大学 一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器及其制备方法
CN110589876A (zh) * 2019-08-16 2019-12-20 南京理工大学 一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料及其全无机柔性光探测器
CN111180586A (zh) * 2019-12-30 2020-05-19 电子科技大学 一种基于活性层优化的钙钛矿光电探测器及其制备方法
CN111490165A (zh) * 2020-04-24 2020-08-04 电子科技大学 一种基于电荷窄化收集效应的双功能探测器及其制备方法
CN111509126A (zh) * 2019-07-19 2020-08-07 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于钙钛矿单晶薄片的垂直结构光敏场效应晶体管

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106058055A (zh) * 2016-07-19 2016-10-26 同济大学 二维层状有机‑无机复合钙钛矿材料光探测器及制作方法
CN106098943A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 华北电力大学 一种高稳定混合维钙钛矿材料及应用
US20170098514A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Ut-Battelle, Llc Hybrid perovskite films
WO2017066160A1 (en) * 2015-10-11 2017-04-20 Northwestern University Phase-pure, two-dimensional, multilayered perovskites for optoelectronic applications
CN106803538A (zh) * 2017-01-13 2017-06-06 浙江大学 垂直取向结构的二维有机‑无机杂化钙钛矿薄膜材料
CN106848063A (zh) * 2017-01-13 2017-06-13 浙江大学 基于耐潮湿有机‑无机杂化钙钛矿材料的高响应度光探测器
CN107275492A (zh) * 2017-05-19 2017-10-20 北京科技大学 引入非溶质基溴化物添加剂制备混合卤素钙钛矿的方法
CN108269921A (zh) * 2018-02-01 2018-07-10 暨南大学 一种钙钛矿平面异质结太阳能电池及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170098514A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Ut-Battelle, Llc Hybrid perovskite films
WO2017066160A1 (en) * 2015-10-11 2017-04-20 Northwestern University Phase-pure, two-dimensional, multilayered perovskites for optoelectronic applications
CN106098943A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 华北电力大学 一种高稳定混合维钙钛矿材料及应用
CN106058055A (zh) * 2016-07-19 2016-10-26 同济大学 二维层状有机‑无机复合钙钛矿材料光探测器及制作方法
CN106803538A (zh) * 2017-01-13 2017-06-06 浙江大学 垂直取向结构的二维有机‑无机杂化钙钛矿薄膜材料
CN106848063A (zh) * 2017-01-13 2017-06-13 浙江大学 基于耐潮湿有机‑无机杂化钙钛矿材料的高响应度光探测器
CN107275492A (zh) * 2017-05-19 2017-10-20 北京科技大学 引入非溶质基溴化物添加剂制备混合卤素钙钛矿的方法
CN108269921A (zh) * 2018-02-01 2018-07-10 暨南大学 一种钙钛矿平面异质结太阳能电池及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109904324A (zh) * 2019-03-28 2019-06-18 电子科技大学 一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器及其制备方法
CN111509126A (zh) * 2019-07-19 2020-08-07 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于钙钛矿单晶薄片的垂直结构光敏场效应晶体管
CN110589876A (zh) * 2019-08-16 2019-12-20 南京理工大学 一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料及其全无机柔性光探测器
CN111180586A (zh) * 2019-12-30 2020-05-19 电子科技大学 一种基于活性层优化的钙钛矿光电探测器及其制备方法
CN111180586B (zh) * 2019-12-30 2022-08-02 电子科技大学 一种基于活性层优化的钙钛矿光电探测器及其制备方法
CN111490165A (zh) * 2020-04-24 2020-08-04 电子科技大学 一种基于电荷窄化收集效应的双功能探测器及其制备方法

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