CN110649083B - 实现近红外到可见光转换的上转换器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现近红外到可见光转换的上转换器件及其制备方法，上转换器件包括：硅基探测器，用于红外光的吸收；OLED发光器件，设在所述硅基探测器上以将所述硅基探测器吸收的红外光以可见光的形式上转换成像。本发明的实现近红外到可见光转换的上转换器件具有较高的成像分辨率、高相应速度和高上转换效率，该上转换器件可以实时将700nm‑1200nm的近红外光以可见光的形式成像，且该上转换器件成本低、体积小。

Description

实现近红外到可见光转换的上转换器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及红外成像技术领域，特别是涉及一种实现近红外到可见光转换的上转换器件及其制备方法。

背景技术

短波近红外成像技术在许多热门的领域有着重要的应用，包括航天航空遥感监控，军事侦察，汽车夜视系统，半导体晶圆检测，农产品检测，生物医学检测，安全监控系统，各类半导体激光器以及红外发光二极管发射光跟踪、校对、识别，光通讯设备YAG光束校对，光纤通信信号检测等等。传统的红外成像器件分为焦平面阵列器件以及上转换粉体材料器件两种。焦平面阵列器件由于外延生长制备基底材料、铟柱互连读出电路，冷却模块集成等技术要求导致成本高昂，体积大；而上转换粉体材料器件分辨率差，稳定性差，耐久度、可靠性较低。因此，市场急需一种性能高于上转换粉体器件，同时又兼备低成本、小体积特点的新型器件出现。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种具有较高的成像分辨率、高相应速度和高上转换效率的实现近红外到可见光转换的上转换器件，该上转换器件可以实时将700nm-1200nm的近红外光以可见光的形式成像，且该上转换器件成本低、体积小。

特别地，本发明提供了一种实现近红外到可见光转换的上转换器件，包括：

硅基探测器，用于红外光的吸收；

OLED发光器件，设在所述硅基探测器上以将所述硅基探测器吸收的红外光以可见光的形式上转换成像。

进一步地，所述硅基探测器包括：

n型硅基底，所述n型硅基底包括n型单晶硅和位于所述n型单晶硅表面的n型氧化硅片；

p型反型层，所述p型反型层为p型单晶硅，所述p型反型层由所述n型单晶硅转化形成，以便于所述n型单晶硅与所述p型单晶硅形成PN结；

底电极，设在所述n型硅基底的背向所述p型反型层的一侧，所述底电极为Ca/Ag复合电极。

进一步地，所述OLED发光器件包括自下而上依次设置的第一空穴注入层、第二空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和顶电极；其中，

所述第一空穴注入层为MoO₃层；

所述第二空穴注入层为NPB层；

所述空穴传输层为TCTA层；

所述发光层为CBP/Ir(ppy)₃复合层；

所述电子传输层为TPBi层；

所述顶电极为Ca/Ag复合电极。

本发明还提供一种实现近红外到可见光转换的上转换器件的制备方法，用于制备上述实施例中所述的实现近红外到可见光转换的上转换器件，所述制备方法包括以下步骤：

获取一硅基探测器；

在所述硅基探测器上复合OLED发光器件，并使得所述OLED发光器件与所述硅基探测器以串联的方式电连接，以获得由所述硅基探测器与所述OLED发光器件集成的实现近红外到可见光转换的上转换器件。

进一步地，所述硅基探测器的制备方法包括以下步骤：

获取一n型硅基底，并将打孔胶带贴在所述n型硅基底的所述n型氧化硅片上；

将贴有打孔胶带的所述n型硅基底刻蚀出氧化硅层窗口；

将刻蚀有氧化硅层窗口的所述n型硅基底进行钝化处理，以将所述n型硅基底的氧化硅层窗口上的所述n型单晶硅转化成p型反型层；

在所述n型硅基底背向所述p型反型层的一侧蒸镀Ca/Ag复合电极。

进一步地，将贴有打孔胶带的所述n型硅基底刻蚀出氧化硅层窗口的步骤包括：

将贴有打孔胶带的所述n型硅基底浸入质量浓度为3％-8％的氢氟酸水溶液中，浸泡10min-20min后取出；

取出后的所述n型硅基底用去离子水清洗并吹干，得到与所述打孔胶带的胶带孔相对应的氧化硅层窗口，且所述氧化硅层窗口的高度为0.1μm-0.5μm。

进一步地，将刻蚀有氧化硅层窗口的所述n型硅基底进行钝化处理，以将所述n型硅基底的氧化硅层窗口上的所述n型单晶硅转化成p型反型层的步骤包括：

在氮气环境的手套箱中，将刻蚀有氧化硅层窗口的所述n型硅基底放入饱和五氯化磷的氯苯溶液中，并在120℃-180℃条件下浸泡20min-40min；

在所述饱和五氯化磷的氯苯溶液中浸泡完成后，放入0.5mol/L-1.5mol/L的甲基氯化镁溶液中，并在80℃-100℃条件下浸泡8h-10h；

在所述甲基氯化镁溶液中浸泡完成后，放入四氢呋喃溶液中清洗；

清洗完成后，用乙醇将处理后的所述n型硅基底转移出所述手套箱，并用氮气吹干，得到在氧化硅层窗口上形成具有所述p型反型层的所述n型硅基底。

进一步地，在所述硅基探测器上复合OLED发光器件的步骤包括：

在所述硅基探测器上套上掩膜板；

在所述掩膜板上依次蒸镀第一空穴注入层、第二空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和顶电极，得到由所述硅基探测器与所述OLED发光器件集成的实现近红外到可见光转换的上转换器件；其中，

所述第一空穴注入层为MoO₃层；

所述第二空穴注入层为NPB层；

所述空穴传输层为TCTA层；

所述发光层为CBP/Ir(ppy)₃复合层；

所述电子传输层为TPBi层；

所述顶电极为Ca/Ag复合电极。

进一步地，所述CBP/Ir(ppy)₃复合层中Ir(ppy)₃的掺杂比例为占所述发光层的质量分数的5％-10％。

本发明的实现近红外到可见光转换的上转换器件具有较高的成像分辨率、高相应速度和高上转换效率，该该上转换器件可以实时将700nm-1200nm的近红外光以可见光的形式成像，且该该上转换器件成本低、体积小。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明实施例的实现近红外到可见光转换的上转换器件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的实现近红外到可见光转换的上转换器件的制备方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的实现近红外到可见光转换的上转换器件的硅基探测器的制备流程图；

图4是根据本发明实施例的实现近红外到可见光转换的上转换器件的OLED发光器件的制备流程图；

图5是根据本发明实施例的实现近红外到可见光转换的上转换器件的工作特性曲线图。

附图标记：

上转换器件100；

硅基探测器10；n型硅基底11；n型单晶硅111；n型氧化硅片112；p型反型层12；

OLED发光器件20；第一空穴注入层21；第二空穴注入层22；空穴传输层23；发光层24；电子传输层25；顶电极26。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例的实现近红外到可见光转换的上转换器件100主要由硅基探测器10和OLED发光器件20组成。其中，硅基探测器10主要用于红外光的吸收，并且控制光电子的开关，硅基探测器10可以吸收700nm-1200nm的短波红外光，OLED发光器件20复合在硅基探测器10上，OLED发光器件20主要用于发出可见光，OLED发光器件20可以将硅基探测器10吸收的红外光以可见光的形式上转换成像。

本发明的实现近红外到可见光转换的上转换器件100将硅基探测器10与OLED发光器件20相结合实现了基于光子成像的近红外成像，该光子成像技术与人眼视觉相匹配。该上转换器件100具有较高的成像分辨率、高相应速度和高上转换效率，该上转换器件100无论红外光从器件的正面还是背面入射，都可以实时将700nm-1200nm的近红外光以可见光的形式成像，且该上转换器件100成本低、体积小。

根据本发明的一个实施例，参见图1，硅基探测器10主要由n型硅基底11、p型反型层12和底电极组成。其中，n型硅基底11包括n型单晶硅111和位于n型单晶硅111表面的n型氧化硅片112。P型反型层12可以为p型单晶硅，p型反型层12通过n型单晶硅111转化形成，也就是说，n型硅基底11中的n型单晶硅111一部分转化为p型单晶硅的p型反型层12，以便于n型硅基底11中的n型单晶硅111与p型单晶硅形成PN结，为上转换器件100提供红外探测能力，便于吸收700nm-1200nm的近红外光。底电极可以复合在n型硅基底11的背向p型反型层12的一侧，底电极可以采用Ca/Ag复合电极。

本申请的实现近红外到可见光转换的上转换器件100可以适用于大量各种不同的硅基探测器10与OLED发光器件20集成的上转换成像器件，并不受器件具体情况的约束，例如不同发光形式的OLED发光器件20，如红光、绿光、蓝光等，或者荧光、磷光等不同的发光形式，还有硅基探测器件本身的结构也可能存在变化，比如同质结型、异质结型，以及各层的掺杂浓度等因素都可以根据条件进行具体设定，只需满足基底为晶硅的上转换器件100都应落入本申请的保护范围。

在本发明的一些具体实施方式中，参见图1，OLED发光器件20包括自下而上依次复合的第一空穴注入层21、第二空穴注入层22、空穴传输层23、发光层24、电子传输层25和顶电极26。其中，第一空穴注入层21可以采用MoO₃层，MoO₃作为第一空穴注入层21可以有效提高空穴注入的效率，提升有机—无机截面质量。第二空穴注入层22可以采用NPB层，NPB与MoO₃协同作用可以进一步提高空穴注入的效率。空穴传输层23可以采用TCTA层，TCTA作为空穴传输层23和电子阻挡层，可以有效降低空穴注入的势垒，同时阻挡发光层24的电子，保证空穴和电子可以在发光层24有效复合。发光层24可以采用CBP/Ir(ppy)₃复合层，发光层24包括主体材料CBP和磷光客体材料Ir(ppy)₃，使用高效磷光材料有利于提高器件的效率，另外引入CBP主体材料可以减少磷光客体材料CBP/Ir(ppy)₃中激子的淬灭，降低器件的非辐射复合的概率。同时通过采用高效的磷光发光材料Ir(ppy)₃可以有利于微光拍摄和弱光成像，使上转换器件100能够在黑暗、雾霾等光强较低的条件下成像，极大提高上转换器件100的应用范围，对近红外成像的发展有着重要意义。电子传输层25可以采用TPBi层，TPBi作为电子传输层25，可以用于提高电子的注入。顶电极26采用Ca/Ag复合电极，也就是说，本发明的实现近红外到可见光转换的上转换器件100在顶部和底部分别设置Ca/Ag复合电极作为收集电流的修饰电极。修饰电极中Ca的引入可以提高电子注入的效率，不仅降低了器件的启亮电压，而且提高了发光效率。本发明的实现近红外到可见光转换的上转换器件100通过硅基探测器10与OLED发光器件20的复合，使该上转换器件100具有较高的成像分辨率、高相应速度和高上转换效率，并且保证上转换器件100成像对比度好，与人眼视觉系统相匹配，实时将700nm-1200nm的近红外光以可见光的形式成像。

本发明的实现近红外到可见光转换的上转换器件100的工作特性曲线如图5所示。图5中纵坐标为发光强度，单位为坎德拉每平方米，横坐标为工作电压，单位为伏特。本发明的上转换器件100在4-12V的工作电压下，无红外入射时(dark)不发光，随着红外入射光(以波长为808nm的红外光为例)的增强，入射红外线强度为0.5毫瓦、2毫瓦、100毫瓦的发光情况，其对应的发光强度逐渐提高，表明本发明的上转换器件100能够实现实现近红外到可见光转换的的高效率转换。

本发明还提供一种实现近红外到可见光转换的上转换器件100的制备方法，用于制备上述实施例中的实现近红外到可见光转换的上转换器件100，该制备方法包括以下步骤：

S1、获取一硅基探测器；

S2、在硅基探测器上复合OLED发光器件，并使得OLED发光器件与硅基探测器以串联的方式电连接，以获得由硅基探测器与OLED发光器件集成的实现近红外到可见光转换的上转换器件。

具体来说，参见图2，本发明实施例的实现近红外到可见光转换的上转换器件100的制备方法中，首先可以制备一硅基探测器10，然后在硅基探测器10上复合OLED发光器件20，使OLED发光器件20与硅基探测器10以串联的方式电连接，得到由硅基探测器10与OLED发光器件20集成的实现近红外到可见光转换的上转换器件100。本发明制备的实现近红外到可见光转换的上转换器件100具有较高的成像分辨率、高相应速度和高上转换效率的，该该上转换器件100可以实时将700nm-1200nm的近红外光以可见光的形式成像，且该上转换器件100成本低、体积小。

在本发明的一些具体实施方式中，硅基探测器10的制备方法包括以下步骤：

S10、获取一n型硅基底，并将打孔胶带贴在n型硅基底的n型氧化硅片上；

S11、将贴有打孔胶带的n型氧化硅片刻蚀出氧化硅层窗口；

S12、将刻蚀有氧化硅层窗口的n型硅基底进行钝化处理，以将所述n型硅基底的氧化硅层窗口上的所述n型单晶硅转化成p型反型层；

S13、在n型硅基底背向p型反型层的一侧蒸镀Ca/Ag复合电极。

具体来说，参见图3，制备硅基探测器10的过程，首先，可以提供一n型硅基底11，将n型硅基底11大致切割成15mm*15mm大小的方块，并将n型硅基底11进行清洗。在清洗的过程中，可以将n型氧化硅片112按照顺序依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗各10min，待超声清洗完成后，吹干或自然晾干n型氧化硅片112。然后将打孔胶带贴在n型硅基底11的n型氧化硅片112的抛光面上，并用剪刀出去胶带多余部分。打孔胶带可以采用机械打孔器在聚丙烯透明胶带上打上直径为3mm的圆孔，当然对于本领域技术人员来说，如何制作打孔胶带、如何清洗硅片都是可以理解并且能够实现的，在本申请中不再详细赘述。然后，将贴有打孔胶带的n型氧化硅片112刻蚀出氧化硅层窗口，也就是说，将n型硅基底11对应于打孔胶带圆孔处的n型氧化硅片112刻蚀掉，形成氧化层窗口以暴露出n型单晶硅111。接着，将刻蚀有氧化硅层窗口的n型单晶硅111进行钝化处理，使对应于氧化硅窗口的n型单晶硅111钝化，将n型硅基底11的氧化硅层窗口上的n型单晶硅111转化成p型单晶硅，使n型硅基底11中的n型单晶硅111与p型单晶硅形成PN结，为上转换器件100提供红外探测能力，便于吸收700nm-1200nm的近红外光。最后，在n型硅基底11背向p型反型层12的一侧蒸镀Ca/Ag复合电极。

根据本发明的一个实施例，将贴有打孔胶带的n型硅基底11刻蚀出氧化硅层窗口的步骤包括：

将贴有打孔胶带的n型硅基底11浸入质量浓度为3％-8％的氢氟酸水溶液中，浸泡10min-20min后取出；

取出后的n型硅基底11用去离子水清洗并吹干，得到与打孔胶带的胶带孔相对应的氧化硅层窗口，且氧化硅层窗口的高度为0.1μm-0.5μm。

具体来说，将贴有打孔胶带的n型硅基底11刻蚀出氧化硅层窗口的过程中，首先，将贴上打孔胶带的n型氧化硅片112浸入浓度为3％-8％的氢氟酸水溶液中进行刻蚀处理，浸泡10min-20min分钟后取出，并用去离子水清洗，然后吹干，此时，打孔胶带上与圆孔位置对应的n型氧化硅片112被刻蚀，得到与胶带孔相匹配的氧化硅层窗口图案，通过用台阶仪可以测量得到，刻蚀后的n型氧化硅片112的窗口部分与周围氧化硅层形成台阶，高度差为0.1μm-0.5μm。在该过程中，氢氟酸水溶液的浓度可以优选5％，浸泡的时间可以优选15min，氧化硅层窗口的高度可以优选0.3μm。

在本发明的一些具体实施方式中，将刻蚀有氧化硅层窗口的n型硅基底11进行钝化处理，以在n型硅基底11的氧化硅层窗口上形成p型反型层12的步骤包括：

在氮气环境的手套箱中，将刻蚀有氧化硅层窗口的n型硅基底11放入饱和五氯化磷的氯苯溶液中，并在120℃-180℃条件下浸泡20min-40min；

在饱和五氯化磷的氯苯溶液中浸泡完成后，放入0.5mol/L-1.5mol/L的甲基氯化镁溶液中，并在80℃-100℃条件下浸泡8h-10h；

在甲基氯化镁溶液中浸泡完成后，放入四氢呋喃溶液中清洗；

清洗完成后，用乙醇将处理后的n型硅基底11转移出手套箱，并用氮气吹干，得到在氧化硅层窗口上形成具有p型反型层12的n型硅基底11。

具体来说，在刻蚀有氧化硅层窗口的n型硅基底11上形成p型反型层12的过程中，首先，在氮气环境手套箱中，将刻蚀有氧化硅层窗口的n型硅基底11放入饱和五氯化磷的氯苯溶液中，并在120℃-180℃(优选150℃)条件下浸泡20min-40min(优选30min)，之后放入0.5mol/L-1.5mol/L(优选1mol/L)甲基氯化镁溶液，并在80℃-100℃(优选90℃)的条件下浸泡8h-10h(优选9h)，浸泡完成后放入四氢呋喃溶液中清洗，最后用乙醇转移氧化硅片出手套箱，并用氮气枪吹干，此时，氧化硅层窗口中的n型单晶硅111转化为p型单晶硅，由此制备出在氧化硅层窗口上形成具有p型单晶硅的n型硅基底11。

根据本发明的一个实施例，在硅基探测器10上形成OLED发光器件20的步骤包括：

S20、在硅基探测器上套上掩膜板；

S21、在掩膜板上依次蒸镀第一空穴注入层、第二空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和顶电极，得到由硅基探测器与OLED发光器件集成的实现近红外到可见光转换的上转换器件；其中，第一空穴注入层为MoO₃层；第二空穴注入层为NPB层；空穴传输层为TCTA层；发光层为CBP/Ir(ppy)₃复合层；电子传输层为TPBi层；顶电极为Ca/Ag复合电极。

具体来说，参见图4，在硅基探测器10上复合OLED发光器件20的过程中，首先，在硅基探测器10上套上掩膜板，掩膜板可以覆盖氧化硅层窗口。然后在掩膜板上依次蒸镀第一空穴注入层21、第二空穴注入层22、空穴传输层23、发光层24、电子传输层25和顶电极26，得到由硅基探测器10与OLED发光器件20集成的实现近红外到可见光转换的上转换器件100。其中，第一空穴注入层21可以采用MoO₃层，蒸镀第一空穴注入层21时优选

的速率，蒸镀5nm厚的MoO₃。MoO₃作为第一空穴注入层21可以有效提高空穴注入的效率，提升有机—无机截面质量。第二空穴注入层22可以采用NPB层，蒸镀第二空穴注入层22时优选

的速率，蒸镀40nm厚的NPB，NPB与MoO₃协同作用可以进一步提高空穴注入的效率。空穴传输层23可以采用TCTA层，蒸镀空穴传输层23时优选

的速率，蒸镀20nm厚的TCTA。TCTA作为空穴传输层23和电子阻挡层，可以有效降低空穴注入的势垒，同时阻挡发光层24的电子，保证空穴和电子可以在发光层24有效复合。发光层24可以采用CBP/Ir(ppy)₃复合层，发光层24包括主体材料CBP和磷光客体材料Ir(ppy)₃，使用高效磷光材料有利于提高器件的效率，另外引入CBP主体材料可以减少磷光客体材料CBP/Ir(ppy)₃中激子的淬灭，降低器件的非辐射复合的概率。同时通过采用高效的磷光发光材料Ir(ppy)₃可以有利于微光拍摄和弱光成像，使实现近红外到可见光转换的上转换器件100能够在黑暗、雾霾等光强较低的条件下成像，极大提高上转换器件100的应用范围，对近红外成像的发展有着重要意义。电子传输层25可以采用TPBi层，TPBi作为电子传输层25，可以用于提高电子的注入。发光层24蒸镀时可以同时蒸镀主体材料CBP和磷光客体材料Ir(ppy)₃，其中，CBP蒸镀速率优选为

Ir(ppy)₃蒸镀速率优选为

发光层24厚度优选为30nm。顶电极26采用Ca/Ag复合电极，并且Ca的引入可以提高电子注入的效率，不仅降低了器件的启亮电压，而且提高了发光效率。Ca/Ag复合电极中，Ca的蒸镀速率优选为

厚度优选为20nm,Ag的蒸镀速率优选为

厚度优选为25nm。

本发明的实现近红外到可见光转换的上转换器件100的工作特性曲线如图5所示。图5中纵坐标为发光强度，单位为坎德拉每平方米，横坐标为工作电压，单位为伏特。本发明的上转换器件100在4-12V的工作电压下，无红外入射时(dark)不发光，随着红外入射光(以波长为808nm的红外光为例)的增强，入射红外线强度为0.5毫瓦、2毫瓦、100毫瓦的发光情况，其对应的发光强度逐渐提高，表明本发明制备的上转换器件100能够实现近红外到可见光的高效率转换。

在本发明的一个优选实施例中，CBP/Ir(ppy)₃复合层中Ir(ppy)₃的掺杂比例为占发光层24的质量分数的5％-10％，优选8％，该掺杂比例下的CBP/Ir(ppy)₃复合层能够最有效地提高器件的效率。

总而言之，本发明的实现近红外到可见光转换的上转换器件100的制备方法，保证良好上转化效率的同时，降低了现有短波红外成像的成本，缩短了生产周期，为后期器件的应用提供了广阔的应用前景。并且通过该制备方法制备的上转换器件100使硅基探测器10与OLED发光器件20高度集成，保证上转换器件100具有较高的成像分辨率、高相应速度和高上转换效率，并且保证上转换器件100成像对比度好，与人眼视觉系统相匹配，无论红外光从器件的正面还是背面入射，都可以实时将700nm-1200nm的近红外光以可见光的形式成像。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种实现近红外到可见光转换的上转换器件的制备方法，用于制备实现近红外到可见光转换的上转换器件，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

获取一硅基探测器；

在所述硅基探测器上复合OLED发光器件，并使得所述OLED发光器件与所述硅基探测器以串联的方式电连接，以获得由所述硅基探测器与所述OLED发光器件集成的实现近红外到可见光转换的上转换器件；

所述硅基探测器的制备方法包括以下步骤：

获取一n型硅基底，并将打孔胶带贴在所述n型硅基底的n型氧化硅片上；

将贴有打孔胶带的所述n型硅基底刻蚀出氧化硅层窗口；

将刻蚀有氧化硅层窗口的所述n型硅基底进行钝化处理，以将所述n型硅基底的氧化硅层窗口上的n型单晶硅转化成p型反型层；

在所述n型硅基底背向所述p型反型层的一侧蒸镀Ca/Ag复合电极。

2.根据权利要求1所述的实现近红外到可见光转换的上转换器件的制备方法，其特征在于，将贴有打孔胶带的所述n型硅基底刻蚀出氧化硅层窗口的步骤包括：

将贴有打孔胶带的所述n型硅基底浸入质量浓度为3％-8％的氢氟酸水溶液中，浸泡10min-20min后取出；

取出后的所述n型硅基底用去离子水清洗并吹干，得到与所述打孔胶带的胶带孔相对应的氧化硅层窗口，且所述氧化硅层窗口的高度为0.1μm-0.5μm。

3.根据权利要求1所述的实现近红外到可见光转换的上转换器件的制备方法，其特征在于，将刻蚀有氧化硅层窗口的所述n型硅基底进行钝化处理，以将所述n型硅基底的氧化硅层窗口上的所述n型单晶硅转化成p型反型层的步骤包括：

在氮气环境的手套箱中，将刻蚀有氧化硅层窗口的所述n型硅基底放入饱和五氯化磷的氯苯溶液中，并在120℃-180℃条件下浸泡20min-40min；

在所述饱和五氯化磷的氯苯溶液中浸泡完成后，放入0.5mol/L-1.5mol/L的甲基氯化镁溶液中，并在80℃-100℃条件下浸泡8h-10h；

在所述甲基氯化镁溶液中浸泡完成后，放入四氢呋喃溶液中清洗；

清洗完成后，用乙醇将处理后的所述n型硅基底转移出所述手套箱，并用氮气吹干，得到在氧化硅层窗口上形成具有所述p型反型层的所述n型硅基底。

4.根据权利要求1所述的实现近红外到可见光转换的上转换器件的制备方法，其特征在于，在所述硅基探测器上复合OLED发光器件的步骤包括：

在所述硅基探测器上套上掩膜板；

在所述掩膜板上依次蒸镀第一空穴注入层、第二空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和顶电极，得到由所述硅基探测器与所述OLED发光器件集成的实现近红外到可见光转换的上转换器件；其中，

所述第一空穴注入层为MoO₃层；

所述第二空穴注入层为NPB层；

所述空穴传输层为TCTA层；

所述发光层为CBP/Ir(ppy)₃复合层；

所述电子传输层为TPBi层；

所述顶电极为Ca/Ag复合电极。

5.根据权利要求4所述的实现近红外到可见光转换的上转换器件的制备方法，其特征在于，所述CBP/Ir(ppy)₃复合层中Ir(ppy)₃的掺杂比例为占所述发光层的质量分数的5％-10％。

6.一种采用如权利要求1-5中任一项所述的制备方法制备的实现近红外到可见光转换的上转换器件，其特征在于，包括：

硅基探测器，用于红外光的吸收；

OLED发光器件，设在所述硅基探测器上以将所述硅基探测器吸收的红外光以可见光的形式上转换成像；

所述OLED发光器件包括自下而上依次设置的第一空穴注入层、第二空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和顶电极；其中，

所述第一空穴注入层为MoO₃层；

所述第二空穴注入层为NPB层；

所述空穴传输层为TCTA层；

所述发光层为CBP/Ir(ppy)₃复合层；

所述电子传输层为TPBi层；

所述顶电极为Ca/Ag复合电极。

7.根据权利要求6所述的实现近红外到可见光转换的上转换器件，其特征在于，所述硅基探测器包括：

n型硅基底，所述n型硅基底包括n型单晶硅和位于所述n型单晶硅表面的n型氧化硅片；

p型反型层，所述p型反型层为p型单晶硅，所述p型反型层由所述n型单晶硅转化形成，以便于所述n型单晶硅与所述p型单晶硅形成PN结；

底电极，设在所述n型硅基底的背向所述p型反型层的一侧，所述底电极为Ca/Ag复合电极。

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