CN110589876A - 一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料及其全无机柔性光探测器 - Google Patents
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料及其全无机柔性光探测器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料及其全无机柔性光探测器，该材料的分子式为CsPb1‑xAxBr2Cl，所述分子式中A为Sr、Ba、Ca、Mg、Mn、Zn或Cu元素中的一种或两种，x为元素A的原子百分比，且0.05≤x≤0.3，全无机柔性光探测器具体由柔性氟晶云母衬底、IMO底电极、TiO2电子传输层、吸光层、NiO空穴传输层以及ITO上电极依次构成。本发明通过Sr、Ba、Ca等元素的掺杂，有效的提高了载流子的迁移率和寿命，改善了光探测器的响应度和光电转换效率，所述光探测器全部由无机材料构成，大大提升了器件的环境稳定性和热稳定性，并且，所述光探测器柔性、耐弯曲性能良好，在柔性光电器件领域具有巨大的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于钙钛矿铁电材料领域，具体涉及一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料及其全无机柔性光探测器。
背景技术
卤化物钙钛矿材料由于具有较高的载流子迁移率和较长的载流子寿命，在包括太阳能电池、光电探测器、发光二极管等光电器件领域得到了大量的研究。有机-无机复合型钙钛矿CH3NH3PbBr3(MAPbBr3)由于具有窄带隙、高载流子迁移率以及较小的激子结合能等优点在太阳能电池(DSSCs)中得到广泛应用。但是这种材料在大气中稳定性较差，容易降解和水解，为其应用和发展带来一定阻碍。因此，近几年来，很多科学工作者开始研究以铯铅卤CsPbX3(X＝Cl、Br、I)为代表的稳定性较好的全无机钙钛矿材料，它凭借荧光量子效率高、荧光波段可调且覆盖整个可见光波段、线宽窄等优点引起了学术界与产业界的广泛关注。
为进一步提高金属卤化物钙钛矿的光电性能，科研人员通过合理的化学掺杂，将掺杂剂如长链阳离子、卤素阴离子、金属离子等掺杂到其中。如Yanan Li等人在铯铅卤化物(CsPbX3)中引入碱金属R(R＝Li，Na，K，Rb)阳离子，通过调整Cs/R比来优化Cs1-xRxPbBr3卤化物的晶格尺寸和能级，以此促进晶格收缩，进而可以抑制非辐射损耗和辐射复合，实现最高9.86％的功率转换效率(Lattice Modulation of Alkali Metal Cations Doped Cs1- xRxPbBr3 Halides for Inorganic Perovskite Solar Cells.Sol.RRL.2018,1800164)。并且，Fei Li等人在CsPbX3中同时引入Mn2+和Cl-取代Pb2+和Br-合成Cs(PbxMn1-x)(ClyBr1-y)3，大大提高了卤素钙钛矿的发光强度和量子效率(Optical properties of Mn2+ dopedcesium lead halide perovskite nanocrystals via a cation–anion co-substitutionexchange reaction.J.Mater.Chem.C.2017,5,9281-9287)。
近年来，随着柔性器件和可穿戴电子产品逐渐受到市场的青睐，人们对于基于金属卤化物钙钛矿材料的光电探测器也提出了柔性的要求。目前，大多数的光电探测器都是在玻璃、Si等不可弯曲的刚性衬底或PET、PI等有机衬底上制备。PET、PI等有机衬底柔韧性好、质量轻、耐冲击性能好，但有机材料对于水蒸气和氧气的阻隔能力差，不能满足电子器件的封装需求；并且其耐受温度低，器件制作时容易弯曲变形；此外，有机衬底的表面粗糙度往往很大，制备在有机衬底上的多层薄膜容易产生缺陷，影响器件的性能，进一步限制了此类柔性探测器的应用。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料及其全无机柔性光探测器。
本发明提出的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb1-xAxBr2Cl，所述分子式中A为Sr、Ba、Ca、Mg、Mn、Zn和Cu元素中的一种或两种，x为元素A的原子百分比，0.05≤x≤0.3。
上述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先将组分CsPb1-xAxBr2Cl按原子比例计算、称取原料溶解于有机溶剂中，加入表面活性剂以稳定前驱体溶液；然后，在剧烈搅拌下将前驱体溶液快速加入到甲苯中；
(2)旋涂前，将氯苯溶剂滴到基板上，静置15秒，以洗掉在钙钛矿湿膜中的有机溶剂并诱导快速结晶；旋涂时，多次选取少量步骤(1)制得的混合溶液，并滴到基板的中心，驱动基板旋转以使基板上的液体形成膜层均匀地旋涂在基片上，然后，待液体分布稳定后停止基板的旋转；旋涂后，将膜在70℃下退火，除去残留的有机溶剂，即可得到所述材料。
进一步的，步骤(1)中，所述有机溶剂为DMF(二甲基甲酰胺)或DMSO(二甲基亚砜)。
进一步的，步骤(1)中，所述表面活性剂为体积比为2：1的OA(油酸)和OAm(油胺)混合溶液。
进一步的，步骤(1)中，所述表面活性剂的体积为有机溶剂体积的15％。
进一步的，步骤(1)中，所述甲苯与有机溶剂的体积比为1∶1。
另一方面，本发明还提供一种全无机柔性光探测器，所述全无机柔性光探测器由依次连接的柔性氟晶云母衬底、IMO底电极、TiO2电子传输层、吸光层、NiO空穴传输层以及ITO上电极构成。
进一步的，IMO底电极为2wt％MoO3掺杂的In2O3。
进一步的，ITO上电极为10wt％SnO2掺杂的In2O3。
进一步的，吸光层为所述的掺杂卤素钙钛矿铁电材料。
与现有技术相比，本发明有益效果为：
(1)本发明制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料，通过掺杂有益元素对铅位和溴位进行取代，不仅增强其铁电性，还有效的提高了载流子的迁移率和寿命，改善了光探测器的响应度和光电转换效率。
(2)本发明提供的全无机柔性光探测器全部由无机材料构成，大大提升了器件的环境稳定性和热稳定性。
(3)本发明提供的全无机柔性光探测器耐弯曲性能良好，在柔性光电器件领域具有巨大的应用前景。
附图说明
图1为本发明所述全无机柔性光探测器结构示意图。
图2为本发明所制备的全无机柔性光探测器在平整状态和弯曲105次后探测器的光电流开关比对比示意图。
图3为本发明所制备的全无机柔性光探测器在平整状态和弯曲105次后探测器的响应度对比示意图。
图4为本发明所制备的全无机柔性光探测器在平整状态和弯曲105次后探测器的光电转换效率对比示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。以下仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明的范围。即凡是依据本发明申请专利范围所做的修饰，均属于本发明专利涵盖的范围。
本发明所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料中，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb1-xAxBr2Cl，x为元素A的原子百分比，且0.05≤x≤0.3，例如0.05、0.1、0.15、0.2、0.25或0.3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料中，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb1-xAxBr2Cl，A为Sr、Ba、Ca、Mg、Mn、Zn或Cu元素中的一种或两种，例如Sr、Ba、Ca、Mg、Mn、Zn、Cu、(Sr0.4Ba0.6)、(Ca0.5Mg0.5)、(Mn0.3Zn0.7)或(Ba0.5Cu0.5)，但并不仅限于所列举组合，该数值范围内其他未列举的元素组合同样适用。
实施例1
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9Sr0.1Br2Cl，0.1为元素Sr的原子百分比，具体制备步骤为：
(1)将CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和SrBr2(0.04mmol)溶解在10mL DMF(二甲基甲酰胺)中，加入1mL OA(油酸)和0.5mL OAm(油胺)以稳定前驱体溶液，然后，在剧烈搅拌下将1mL前驱体溶液快速加入到10mL甲苯中。
(2)旋涂前，将1mL氯苯溶剂滴到基板上，静置15秒，以洗掉在钙钛矿湿膜中的DMF溶剂并诱导快速结晶；旋涂时，多次选取少量步骤(1)所述混合溶液滴到基板的中心，驱动基板旋转以使基板上的液体形成膜层均匀地旋涂在基片上，然后，待液体分布稳定后停止基板的旋转；旋涂后，将膜在70℃下退火30分钟，除去残留的DMF溶剂，即可得到所述材料。
(3)将得到的材料分别利用铁电测试仪、TOF高精度载流子迁移率测试系统、瞬态稳态荧光光谱系统进行性能表征。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
本实施例中全无机柔性光探测器的结构如图1所示，由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9Sr0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成，具体制备方法为：
(1)衬底制备：采用机械剥离法得到厚度约为300nm的氟晶云母，依次置于超纯水和乙醇中超声清洗，取出置于烘箱中烘干备用。
(2)底电极的制备：将氟晶云母衬底放入溅射沉积系统生长腔中并抽真空，随后升温至350℃，保持氧压3Pa，溅射沉积IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极，总厚度为150nm。
(3)电子传输层的制备：将步骤(2)得到的基板放置于匀胶机中，以异丙醇钛为钛源配置旋涂溶液，以4000r/min的速度旋涂30s，然后550℃退火处理制备TiO2致密层，其厚度为50nm。
(4)CsPb0.9Sr0.1Br2Cl吸光层的制备：将CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和SrBr2(0.04mmol)溶解在10mL DMF(二甲基甲酰胺)中，加入1mL OA(油酸)和0.5mL OAm(油胺)以稳定前驱体溶液。然后，在剧烈搅拌下将1mL前驱体溶液快速加入到10mL甲苯中；旋涂前，将1mL氯苯溶剂滴到步骤(3)得到的基板上，静置15s以洗掉在钙钛矿湿膜中的DMF溶剂并诱导快速结晶；旋涂时，多次选取少量步骤(1)所述混合溶液滴到基板的中心，以4000r/min的速度旋涂3分钟；旋涂后，将膜在70℃下退火30分钟，除去残留的DMF溶剂，即可得到厚度为300nm的吸光层。
(5)NiO空穴传输层的制备：将步骤(4)得到的样品置于溅射沉积系统生长腔中并抽真空，随后升温至500℃，保持氧压1Pa，溅射沉积NiO空穴传输层，其厚度为50nm。
(6)ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极的制备：将步骤(5)得到的样品置于溅射沉积系统生长腔中并抽真空，随后升温至350℃，保持氧压1Pa，总厚度为150nm，沉积完成后，即可得到本实施例所述全无机柔性光探测器。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例2
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7Sr0.3Br2Cl，0.3为元素Sr的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中元素Sr的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和SrBr2(0.12mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7Sr0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7Sr0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和SrBr2(0.12mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例3
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9Ba0.1Br2Cl，0.1为元素Ba的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Ba，元素Ba的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和BaBr2(0.04mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9Ba0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9Ba0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和BaBr2(0.04mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例4
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7Ba0.3Br2Cl，0.1为元素Ba的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Ba，元素Ba的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和BaBr2(0.12mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7Ba0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7Ba0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和BaBr2(0.12mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例5
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9Ca0.1Br2Cl，0.1为元素Ca的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Ca，元素Ca的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和CaBr2(0.04mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9Ca0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9Ca0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和CaBr2(0.04mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例6
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7Ca0.3Br2Cl，0.3为元素Ca的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Ca，元素Ca的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和CaBr2(0.12mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7Ca0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7Ca0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和CaBr2(0.12mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例7
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9Mg0.1Br2Cl，0.1为元素Mg的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Mg，元素Mg的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和MgBr2(0.04mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9Mg0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9Mg0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和MgBr2(0.04mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例8
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7Mg0.3Br2Cl，0.3为元素Mg的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Mg，元素Mg的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和MgBr2(0.12mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7Mg0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7Mg0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和MgBr2(0.12mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例9
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9Mn0.1Br2Cl，0.1为元素Mn的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Mn，元素Mn的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和MnBr2(0.04mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9Mn0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9Mn0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和MnBr2(0.04mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例10
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7Mn0.3Br2Cl，0.3为元素Mn的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Mn，元素Mn的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和MnBr2(0.12mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7Mn0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7Mn0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和MnBr2(0.12mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例11
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9Zn0.1Br2Cl，0.1为元素Zn的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Zn，元素Zn的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和ZnBr2(0.04mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9Zn0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9Zn0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和ZnBr2(0.04mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例12
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7Zn0.3Br2Cl，0.3为元素Zn的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Zn，元素Zn的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和ZnBr2(0.12mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7Zn0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7Zn0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和ZnBr2(0.12mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例13
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9Cu0.1Br2Cl，0.1为元素Cu的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Cu，元素Cu的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和CuBr2(0.04mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9Cu0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9Cu0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)和CuBr2(0.04mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例14
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7Cu0.3Br2Cl，0.3为元素Cu的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Cu，元素Cu的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和CuBr2(0.12mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7Cu0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7Cu0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)和CuBr2(0.12mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例15
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9(Sr0.4Ba0.6)0.1Br2Cl，Sr和Ba元素的原子比例为4：6，0.1为元素组合(Sr0.4Ba0.6)的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Sr和Ba元素的组合，Sr和Ba元素的原子比例为4：6，元素组合(Sr0.4Ba0.6)的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)、SrBr2(0.016mmol)和BaBr2(0.024mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9(Sr0.4Ba0.6)0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9(Sr0.4Ba0.6)0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)、SrBr2(0.016mmol)和BaBr2(0.024mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例16
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7(Sr0.4Ba0.6)0.3Br2Cl，Sr和Ba元素的原子比例为4：6，0.3为元素组合(Sr0.4Ba0.6)的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Sr和Ba元素的组合，Sr和Ba元素的原子比例为4：6，元素组合(Sr0.4Ba0.6)的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)、SrBr2(0.048mmol)和BaBr2(0.072mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7(Sr0.4Ba0.6)0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7(Sr0.4Ba0.6)0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)、SrBr2(0.048mmol)和BaBr2(0.072mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例17
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9(Ca0.5Mg0.5)0.1Br2Cl，Ca和Mg元素的原子比例为5：5，0.1为元素组合(Ca0.5Mg0.5)的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Ca和Mg元素的组合，Ca和Mg元素的原子比例为5：5，元素组合(Ca0.5Mg0.5)的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)、CaBr2(0.02mmol)和MgBr2(0.02mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9(Ca0.5Mg0.5)0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9(Ca0.5Mg0.5)0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)、CaBr2(0.02mmol)和MgBr2(0.02mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例18
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7(Ca0.5Mg0.5)0.3Br2Cl，Ca和Mg元素的原子比例为5：5，0.3为元素组合(Ca0.5Mg0.5)的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Ca和Mg元素的组合，Ca和Mg元素的原子比例为5：5，元素组合(Ca0.5Mg0.5)的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)、CaBr2(0.06mmol)和MgBr2(0.06mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7(Ca0.5Mg0.5)0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7(Ca0.5Mg0.5)0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)、CaBr2(0.06mmol)和MgBr2(0.06mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例19
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9(Mn0.3Zn0.7)0.1Br2Cl，Mn和Zn元素的原子比例为3：7，0.1为元素组合(Mn0.3Zn0.7)的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Mn和Zn元素的组合，Mn和Zn元素的原子比例为3：7，元素组合(Mn0.3Zn0.7)的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)、MnBr2(0.012mmol)和ZnBr2(0.028mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9(Mn0.3Zn0.7)0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9(Mn0.3Zn0.7)0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)、MnBr2(0.012mmol)和ZnBr2(0.028mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例20
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7(Mn0.3Zn0.7)0.3Br2Cl，Mn和Zn元素的原子比例为3：7，0.3为元素组合(Mn0.3Zn0.7)的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Mn和Zn元素的组合，Mn和Zn元素的原子比例为3：7，元素组合(Mn0.3Zn0.7)的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)、MnBr2(0.036mmol)和ZnBr2(0.084mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7(Mn0.3Zn0.7)0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7(Mn0.3Zn0.7)0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)、MnBr2(0.036mmol)和ZnBr2(0.084mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例21
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.9(Ba0.5Cu0.5)0.1Br2Cl，Ba和Cu元素的原子比例为5：5，0.1为元素组合(Ba0.5Cu0.5)的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Ba和Cu元素的组合，Ba和Cu元素的原子比例为5：5，元素组合(Ba0.5Cu0.5)的原子百分比为0.1，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)、BaBr2(0.02mmol)和CuBr2(0.02mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.9(Ba0.5Cu0.5)0.1Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.9(Ba0.5Cu0.5)0.1Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.36mmol)、BaBr2(0.02mmol)和CuBr2(0.02mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
实施例22
一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb0.7(Ba0.5Cu0.5)0.3Br2Cl，Ba和Cu元素的原子比例为5：5，0.3为元素组合(Ba0.5Cu0.5)的原子百分比。
本实施例所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本实施例中掺杂元素为Ba和Cu元素的组合，Ba和Cu元素的原子比例为5：5，元素组合(Ba0.5Cu0.5)的原子百分比为0.3，且本实施例的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)、BaBr2(0.12mmol)和CuBr2(0.12mmol)。
本实施例得到的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本实施例制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPb0.7(Ba0.5Cu0.5)0.3Br2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本实施例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本实施例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPb0.7(Ba0.5Cu0.5)0.3Br2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)、PbBr2(0.28mmol)、BaBr2(0.12mmol)和CuBr2(0.12mmol)。
本实施例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示，将该探测器在2.2mm弯曲半径下弯曲105次，在平整状态下和弯曲105次后探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率对比图分别如图2、图3和图4所示。
对比例1
一种卤素钙钛矿铁电材料，所述卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPbBr2Cl。
本对比例所述卤素钙钛矿铁电材料的制备方法与实施例1相同，不同的是，本对比例的分子式中没有掺杂元素，且本对比例的卤素钙钛矿铁电材料的具体制备步骤(1)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)和PbBr2(0.4mmol)。
本对比例得到的卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数、饱和极化强度、剩余极化强度、载流子迁移率和载流子寿命结果列于表1。
以本对比例制备的卤素钙钛矿铁电材料作为吸光层制备全无机柔性光探测器，其结构由柔性氟晶云母衬底、IMO(2wt％MoO3掺杂的In2O3)底电极、TiO2电子传输层、CsPbBr2Cl吸光层、NiO空穴传输层以及ITO(10wt％SnO2掺杂的In2O3)上电极依次构成。
本对比例所述光探测器的制备方法与实施例1的光探测器制备方法相同，不同的是，本对比例制备的光探测器中吸光层的分子式为CsPbBr2Cl，且光探测器的制备方法步骤(4)中采用的原料为：CsCl(0.4mmol)和PbBr2(0.4mmol)。
本对比例制备的光探测器的光电流开关比、响应度和光电转换效率如表2所示。
表1各实施例掺杂卤素钙钛矿铁电材料的具体实验参数和性能结果表
表2各实施例全无机柔性光探测器参数及性能结果表
综合上述实施例和对比例可知，本发明所制备的掺杂卤素钙钛矿铁电材料通过对卤素钙钛矿材料中进行掺杂改性，不仅增强其铁电性，还有效的提高了载流子的迁移率和寿命，改善了光探测器的响应度和光电转换效率。对比例没有采用本发明的方案，因而无法取得本发明的效果。
结合图2、图3和图4可知，本发明制备的全无机柔性光探测器耐弯曲性能良好，2.2mm弯曲半径下弯曲105次，其光电流开关比、响应度和光电转换效率变化不大，在柔性光电器件领域具有巨大的应用前景。
本发明通过在卤素钙钛矿材料中进行掺杂改性，不仅增强其铁电性，还有效的提高了载流子的迁移率和寿命，改善了光探测器的响应度和光电转换效率。本发明所述光探测器全部由无机材料构成，大大提升了器件的环境稳定性和热稳定性，并且，所述光探测器柔性、耐弯曲性能良好，在柔性光电器件领域具有巨大的应用前景。
Claims (9)
1.一种掺杂卤素钙钛矿铁电材料，其特征在于，所述掺杂卤素钙钛矿铁电材料的分子式为CsPb1-xAxBr2Cl，所述分子式中A为Sr、Ba、Ca、Mg、Mn、Zn和Cu元素中的一种或两种，x为元素A的原子百分比，0.05≤x≤0.3。
2.如权利要求1所述的掺杂卤素钙钛矿铁电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）首先以铁电材料分子式CsPb1-xAxBr2Cl，按原子比例称取原料，并溶解于有机溶剂中，加入表面活性剂得到前驱体溶液，再在剧烈搅拌下将前驱体溶液快速加入到甲苯中；
（2）旋涂前，将氯苯溶剂滴到基板上，静置15秒后开始旋涂，旋涂时，多次选取少量步骤（1）制得的混合溶液，并滴到基板的中心，驱动基板旋转以使基板上的液体形成膜层均匀地旋涂在基片上，待液体分布稳定后停止基板的旋转；旋涂后，将膜在70 ℃下退火，除去残留的有机溶剂，即可得到所述材料。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为体积比为2：1的油酸与油胺的混合溶液。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，表面活性剂的体积为有机溶剂体积的15%。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，甲苯与有机溶剂的体积比为1:1。
7.一种全无机柔性光探测器，所述全无机柔性光探测器由依次连接的柔性氟晶云母衬底、IMO底电极、TiO2电子传输层、吸光层、NiO空穴传输层以及ITO上电极构成，其中，所述的吸收层为所述的掺杂卤素钙钛矿铁电材料。
8.如权利要求7所述的探测器，其特征在于，IMO 底电极为2 wt％MoO3掺杂的In2O3。
9.如权利要求7所述的探测器，其特征在于，ITO上电极为10 wt％SnO2掺杂的In2O3。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111994866A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-27 | 中国石油大学(华东) | 一种弯曲应变增强的紫外光电位置传感器及其制备方法 |
| CN112234190A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-15 | 中国计量大学 | 一种铅基负极材料 |
| CN113346021A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-09-03 | 西安电子科技大学 | 一种含(BA)2Cs5Pb6Cl19钙钛矿层的可见光盲紫外探测器及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106756840A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 深圳大学 | 一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用 |
| CN109037458A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法 |
-
2019
- 2019-08-16 CN CN201910757509.3A patent/CN110589876A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106756840A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 深圳大学 | 一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用 |
| CN109037458A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 基于钙钛矿的新型光电探测器及其制作方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CUNLONG LI等: ""Enhanced photoresponse of self-powered perovskite photodetector based on ZnO nanoparticles decorated CsPbBr3 films"", 《SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS》 * |
| FEI LI等: ""Optical properties of Mn2+ doped cesium lead halide perovskite nanocrystals via a cation–anion", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111994866A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-27 | 中国石油大学(华东) | 一种弯曲应变增强的紫外光电位置传感器及其制备方法 |
| CN112234190A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-15 | 中国计量大学 | 一种铅基负极材料 |
| CN113346021A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-09-03 | 西安电子科技大学 | 一种含(BA)2Cs5Pb6Cl19钙钛矿层的可见光盲紫外探测器及其制备方法 |
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