CN111653667A - 柔性光探测器及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种柔性光探测器，柔性光探测器包括柔性基底，结合在所述柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极和第二电极，结合在所述第一电极和所述第二电极之间的所述柔性基底的表面的导电层；结合在所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的背离所述柔性基底的表面的空穴传输层；结合在所述空穴传输层背离所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的表面的钙钛矿层；结合在所述钙钛矿层背离所述空穴传输层的表面的绝缘层。

Description

柔性光探测器及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及光探测器领域，具体涉及一种柔性光探测器、一种柔性光探测器的制备方法以及一种柔性光探测器的应用。
背景技术
目前，光探测器的应用十分广泛，光探测器的原理是由辐射引起被照射材料电导率发生改变，光电探测器能把光信号转换为电信号。常用的光探测器包括含有导电材料的光探测器，其中，常用的导电层材料包括石墨烯等，由于导电材料具有超高的载流子迁移率和超快载流子弛豫速率，即使在较小的电场下，也会有很高的载流子迁移速率，无需源漏极偏压也可保证超快高效的光电流产生，有望实现宽光谱范围的超快柔性图像传感器。然而，单层一些导电材料的光学吸收率低(～2.3％)，探测器的最大响应率低于10mA/W，基于单一导电材料的光电探测器件难以获得高的光电转换效率，较低的光电转换效率限制了它的潜在应用。
在过去的数年中，为了提高光探测器的性能，导电材料大多与硅、MoS2、锗和钙钛矿(perovskite)等材料接触构成光探测器。其中，钙钛矿是一种优异的光电功能材料，具有制备工艺相对简单、光电转换效率高等优点，已经被广泛应用于太阳能电池和光电探测器等领域的研究中。钙钛矿具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率，载流子的扩散距离和寿命较长。因此，导电材料与钙钛矿结合可以充分利用导电材料快速的电子传输特性和钙钛矿优异的光学吸收特性，提高光电转换效率，因而在光电探测器领域具有广阔的应用前景。
但是，基于导电材料/钙钛矿柔性光探测器的性能，受到接触界面质量差的限制，和钙钛矿空气稳定性差的原因，导致光探测器的性能依然比较低，不利于使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性光探测器、一种柔性光探测器的制备方法以及一种柔性光探测器的应用，旨在解决现有技术中柔性光探测器导电材料层与钙钛矿层的接触界面质量差且钙钛矿材料的稳定性差的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，提供了一种柔性光探测器，所述柔性光探测器包括柔性基底，结合在所述柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极和第二电极，结合在所述第一电极和所述第二电极之间的所述柔性基底的表面的导电层；结合在所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的背离所述柔性基底的表面的空穴传输层；结合在所述空穴传输层背离所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的表面的钙钛矿层；结合在所述钙钛矿层背离所述空穴传输层的表面的绝缘层。
第二方面，提供了一种柔性光探测器的制备方法，包括如下步骤：
提供柔性基底，在柔性基底的表面制备第一电极和第二电极，并使第一电极和第二电极相对并间隔设置；
在所述第一电极和所述第二电极之间的所述柔性基底的表面制备导电层；
在所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的背离所述柔性基底的表面制备空穴传输层；
在所述空穴传输层背离所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的表面制备钙钛矿层；
在所述钙钛矿层背离所述空穴传输层的表面制备绝缘层，得到所述柔性光探测器。
第三方面，提供了一种柔性光探测器的应用，所述柔性光探测器应用于硅电子工业，其中，所述柔性光探测器是所述的柔性光探测器或由所述的柔性光探测器制备得到。
本发明所提供的柔性光探测器，包括结合在所述第一电极和所述第二电极之间的所述柔性基底的表面的导电层，导电层具有较高的载流子迁移率和较快载流子弛豫速率，保持光电流产生；结合在所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的背离所述柔性基底的表面的空穴传输层，结合在所述空穴传输层背离所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的表面的钙钛矿层；以所述空穴传输层作为导电层和钙钛矿层的中间连接层，所述空穴传输层材料的亲水性良好，其材料中的亲水基团与钙钛矿层材料的氨基(-NH3-)能够相互作用，进而提高钙钛矿与导电材料的接触界面质量，可帮助电子更好地抽离，具有促进载流子的传输的效果，极大提高了光电的转换效率，提高了光响应度。进一步，结合在所述钙钛矿层背离所述空穴传输层的表面的绝缘层，提供绝缘层，绝缘层的引入能够保护钙钛矿层避免被空气中的水氧分子氧化降解，保证钙钛矿层不直接暴露在空气中，提高钙钛矿层的稳定性，可提高该柔性光探测器的稳定性，保证具有该器件具有较好的光探测性能。
本发明提供的柔性光探测器的制备方法，所述制备方法根据每一层不同的材料的特性提供相应的制备方法，制备工艺简单、快捷，保证制备得到的柔性光探测器具有上述优异的性能的同时，性能稳定，具有广泛的应用前景。
本发明提供的柔性光探测器的应用，所述柔性光探测器可广泛应用于硅电子工业，适用性广，应用潜力大。
附图说明
图1是本发明实施例提供的柔性光探测器的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的柔性光探测器的制备流程示意图。
图3是本发明实施例1、对比例1、对比例2分别提供的柔性光探测器的光响应测试图。
图4是本发明实施例1、对比例1、对比例2分别提供的柔性光探测器的稳定性侧视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
第一方面，本发明实施例提供了一种柔性光探测器，如图1所示，柔性光探测器包括柔性基底1，结合在柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极21和第二电极22，结合在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面的导电层3；结合在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面的空穴传输层4；结合在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面的钙钛矿层5；结合在钙钛矿层背离空穴传输层的表面的绝缘层6。
本发明实施例所提供的柔性光探测器，以空穴传输层作为导电层和钙钛矿层的中间连接层，空穴传输层材料的亲水性良好，其材料中的亲水基团与钙钛矿层材料的氨基(-NH3-)能够相互作用，此外还进行Plasma等离子体的处理，更进一步提高了空穴传输层的表面亲水性，进而提高钙钛矿与导电材料的接触界面质量；其次，绝缘层的引入能够保护钙钛矿层避免被空气中的水氧分子氧化降解，进而提高该柔性光探测器的稳定性，保证具有该器件具有较好的光探测性能。
具体的，柔性光探测器包括柔性基底，提供柔性基底有利于其他层材料一一进行结合。优选的，柔性基底的材料包括但不限于PET、PI；选择上述材料保证制备得到的光探测器性能稳定。
优选的，柔性基底的厚度为180～200μm，控制柔性基底的厚度较厚，使其他层结构能够较好地设置在基底表面。进一步优选的，柔性基底为正方形材料，且边长为1.5～2.0cm。
具体的，结合在柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极和第二电极，设置相对且彼此间隔的两个电极，为了保证柔性光探测器能够正常使用，若直接设置整层结构的电极层，则会造成短路，影响柔性光探测器的正常使用。优选的，第一电极和第二电极均为混合金属电极材料。在本发明优选实施例中，混合金属电极材料为Cr/Au混合金属电极材料。进一步优选的，Cr/Au混合金属电极材料的厚度分别为10nm以及100nm。
具体的，结合在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面的导电层。优选的，导电层的材料选自石墨烯；石墨烯材料具有较高的载流子迁移率和较快载流子弛豫速率，即使在较小的电场下，也会有很高的载流子迁移速率，可保证产生光电流。优选的，石墨烯选择层数为1～20层的石墨烯，选择单层或少层的石墨烯，保证石墨烯层的导电性优异，选择的石墨烯厚度过厚，则会导致导电层的材料电阻过大，影响了光探测器的使用。
具体的，结合在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面的空穴传输层。优选的，空穴传输层的材料选自聚-双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺(PTAA)，PTAA材料的亲水性良好，其材料中的亲水基团与钙钛矿层材料的氨基(-NH3-)能够相互作用，进而提高钙钛矿与石墨烯的接触界面质量；同时可充当空穴传输层的作用，帮助电子更好地抽离，具有促进载流子的传输的效果，极大提高了光电的转换效率，提高了光响应度。
优选的，以PTAA作为空穴传输层的材料，还包括采用Plasma等离子体对PTAA进行处理，采用Plasma等离子体对PTAA进行处理是进一步提高了PTAA的表面亲水性，进而提高钙钛矿与导电材料的接触界面质量。
优选的，有机聚合物层的厚度为20～25nm，以提高载流子的转移速率，增强载流子的传输效果，进而提高光电的转化效率；同时也保证钙钛矿层与导电层之间具有较高的接触界面质量，保证光探测器能够正常使用。
具体的，结合在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面的钙钛矿层，钙钛矿具层较高的载流子迁移率，可实现较高的光电转换效率。优选的，钙钛矿层的厚度为280～300nm；以提高载流子的转移速率，保证载流子的扩散距离较佳，保证载流子得到快速地传输，同时也能保证钙钛矿层的耐用性，避免收到损害，影响器件的性能。
具体的，结合在钙钛矿层远离有机聚合物层表面的绝缘层；优选的，绝缘层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有较长的支链，能够与钙钛矿层牢固连接，对钙钛矿层的表面牢固进行保护；且绝缘效果较强，能够保证钙钛矿层性质较稳定，不易被空气氧化，提高了钙钛矿层的稳定性。
优选的，绝缘层的厚度为20～25nm；以保证对钙钛矿层进行较好的保护，使钙钛矿层不易受到空气等影响，提高钙钛矿层的稳定性，延长柔性光探测器的使用寿命。
上述柔性光探测器由以下柔性光探测器的制备方法制备得到。
第二方面，本发明实施例提供一种柔性光探测器的制备方法，如附图2，包括如下步骤：
S01.提供柔性基底，在柔性基底的表面制备第一电极和第二电极，并使第一电极和第二电极相对并间隔设置；
S02.在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面制备导电层；
S03.在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面制备空穴传输层；
S04.在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面制备钙钛矿层；
S05.在钙钛矿层背离空穴传输层的表面制备绝缘层，得到柔性光探测器。
本发明实施例提供的柔性光探测器的制备方法，其工艺要求较低，降低了经济成本，同时显著提高导电层与钙钛矿层的接触面质量，保证导电层产生的快速的电子传输性与钙钛矿优异的光学吸收性良好结合，提高光电转换效率。
具体的，在步骤S01中，提供柔性基底；优选的，柔性基底进行预处理，其中，预处理包括依次采用丙酮、无水酒精、去离子水进行超声清洗5～10分钟，再用压缩空气吹干得到预处理后的柔性基底。对柔性基底进行预处理，保证柔性基底表面没有多余的杂质和静电，方便后续层结构材料的制备。在本发明优选实施例中，柔性基底的规格为边长1.5cm×1.5cm的正方形。
进一步，在柔性基底的表面制备第一电极和第二电极，并使第一电极层和第二电极层相对并间隔设置。优选的，采用热蒸镀的方法将第一电极掩膜板和第二电极掩膜板设置在柔性基底的至少一个表面。在本发明优选实施例中，第一电极掩膜板和第二电极掩膜板的沟道长为100um，宽为2000um。
具体的，在上述步骤S02中，在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面制备导电层；优选的，导电层的材料选自石墨烯。在本发明优选实施例，选择单层石墨烯作为导电层的材料。
在本发明优选实施例中，制备导电层的方法包括如下步骤：将单层石墨烯进行预处理，在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面进行贴合并进行晾干、加热处理以及后处理制备得到导电层。
优选的，将单层石墨烯进行预处理包括如下步骤：
S021.提供通过CVD生长法生长于铜基底表面的石墨烯，将PMMA材料涂抹于单层石墨烯的背离铜基底表面并进行加热处理固化PMMA膜；
S022.将第一单层石墨烯于过硫酸铵水溶液中浸泡处理，得到漂浮于溶液表面的单层石墨烯。
在上述步骤S021中，优选的，提供的生长于铜基底表面的石墨烯为边长1.2cm的正方形结构。优选的，将PMMA材料涂抹于单层石墨烯的背离铜基底表面，提供PMMA材料目的是对石墨烯材料未与柔性基底铜片接触的一表面进行绝缘保护且成为石墨烯的载体，以得到完整结构的石墨烯层。
进一步优选的，采用旋涂的方式进行两次涂抹，第一次旋涂的转速为500rpm，旋涂时间为6～8s；第二次旋涂的转速为2500rpm，旋涂时间为30～35s，保证PMMA材料涂抹均匀。优选的，将涂抹PMMA材料的单层石墨烯于密闭环境中静置2～3小时，保证材料性能稳定。
进一步，进行加热处理得到第一单层石墨烯的步骤中，采用80～85℃的温度加热80～90分钟，再冷却至室温得到第一单层石墨烯；加热处理能够确保PMMA材料充分与石墨烯材料黏附紧致，较好地对石墨烯表面进行保护。
具体的，在上述步骤S022中，将第一单层石墨烯于过硫酸铵水溶液中浸泡处理，得到漂浮于溶液表面的单层石墨烯。优选的，过硫酸铵水溶液的浓度为45～50g/L，将第一单层石墨烯于过硫酸铵水溶液中浸泡处理8～9小时，再放置于去离子水中浸泡30～40分钟，并重复此步骤3次；将第一单层石墨烯浸泡于硫酸铵水溶液中为了除去铜基底的铜离子，使铜基底脱落，得到单层石墨烯材料；再放置于去离子水中浸泡，去除残留的过硫酸铵溶液，保证得到的单层石墨烯结构完整，没有杂质离子。
进一步，在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面进行贴合并进行晾干、加热处理以及后处理制备得到导电层。
优选的，加热处理的方法为置于80～90℃条件下加热2～3小时，加热处理的目的是使石墨烯层与柔性基底的贴合更加牢固，同时也可以蒸发去除未挥发的有机溶剂。优选的，后处理的步骤中，包括将结合石墨烯层的柔性基底置于丙酮溶液中浸泡3小时后，更换丙酮溶液于40℃的条件下加热浸泡2小时，再更换丙酮溶液浸泡3小时；进行后处理的目的是为了去除石墨烯层表面的PMMA保护材料。进一步，再置于酒精溶液中浸泡15～20分钟，以去除残余的丙酮溶液；再置于80℃的条件下加热2小时，除去不易挥发的有机溶剂，使制备得到的导电层为干净、无杂质的层结构。
具体的，在上述步骤S03中，在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面制备空穴传输层；优选的，空穴传输层的材料选自聚-双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺(PTAA)。
在本发明优选实施例中，提供PTAA溶液，在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面旋涂PTAA溶液，于100℃加热15～20分钟加热固化处理，再进行等离子处理30秒，制备空穴传输层。
优选的，PTAA溶液的配制方法为：精准称量2mg的PTAA粉末溶于1ml的氯苯(CB)溶剂，用加热台40℃加热2小时得到PTAA溶液。
优选的，旋涂的转速为3500～3800rpm，旋涂的时间为25～30s；在上述条件下旋涂PTAA溶液，PTAA材料的亲水性良好，其材料中的亲水基团与钙钛矿层材料的氨基(-NH3-)能够相互作用，进而提高钙钛矿与石墨烯的接触界面质量；同时可充当空穴传输层的作用，帮助电子更好地抽离，具有促进载流子的传输的效果，极大提高了光电的转换效率，提高了光响应度。
进一步的，采用Plasma等离子体对PTAA进行处理，采用Plasma等离子体对PTAA进行处理是进一步提高了PTAA的表面亲水性，进而提高钙钛矿与导电材料的接触界面质量。
具体的，在上述步骤S04中，在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面制备钙钛矿层。
优选的，提供钙钛矿材料，在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面进行旋涂处理并于100℃加热30～35分钟固化处理，制备钙钛矿层。进一步优选的，旋涂的转速为3500～3800rpm，旋涂的时间为25～30s；在上述条件下旋涂钙钛矿溶液，保证得到的钙钛矿层的厚度适中，使制备得到的钙钛矿层具有较高的光电转换效率，提高了器件的性能。
具体的，在上述步骤S05中，在钙钛矿层背离空穴传输层的表面制备绝缘层，得到柔性光探测器。
优选的，绝缘层的材料选自PMMA溶液，在钙钛矿层远离有机聚合物层表面旋涂PMMA溶液并进行静置处理，制备绝缘层。
优选的，PMMA溶液的配制方法：称量40mg的PMMA晶粒1mL苯甲醚溶剂中，再置于加热台50℃加热8小时得到PMMA溶液。
优选的，旋涂的转速为2800～3000rpm，旋涂的时间为25～30s；在上述条件下旋涂绝缘材料溶液，保证得到的绝缘层的厚度适中。进一步的，进行静置处理为放置于密封室内静置1～1.5小时，使绝缘层中不易挥发的有机溶剂挥发完全，保证绝缘层与钙钛矿层结合紧密，绝缘层的引入能够保护钙钛矿层避免被空气中的水氧分子氧化降解，进一步提高钙钛矿层的稳定性，提高器件长期使用的空气稳定性。
柔性光探测器的制备方法工艺简单，操作要求低，适用性广，有利于广泛进行柔性光探测器的制备。
第三方面，提供了一种柔性光探测器的应用，柔性光探测器应用于硅电子工业，其中，柔性光探测器是的柔性光探测器或由的柔性光探测器制备得到。
本发明实施例提供的柔性光探测器的应用，柔性光探测器可广泛应用于硅电子工业，适用性广，应用潜力大。
下面以具体实施例的内容进一步进行说明。
实施例1
一种柔性光探测器
柔性光探测器包括柔性基底，柔性基底的厚度为180um；结合在柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极和第二电极，结合在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面的导电层，导电层为单层石墨烯；结合在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面的空穴传输层，空穴传输层为厚度为20nm的聚-双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺材料；结合在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面的钙钛矿层，钙钛矿层的厚度为280nm；结合在钙钛矿层背离空穴传输层的表面的绝缘层，绝缘层的厚度为20nm。
上述柔性光探测器由如下制备方法制备得到：
提供柔性基底，依次采用丙酮、无水酒精、去离子水进行超声清洗5～10分钟，再用压缩空气吹干得到预处理后的柔性基底；
提供第一电极掩膜板和第二电极掩膜板，采用热镀处理的方法在柔性基底的表面制备第一电极和第二电极，并使第一电极和第二电极相对并间隔设置；
在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面制备导电层，导电层为单层石墨烯；
在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面制备空穴传输层，具体步骤如下：提供有机聚合物材料聚-双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺(PTAA)，在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面以3500rpm的转速匀胶PTAA溶液，旋涂时间为30s，旋涂后100℃加热20min固化，后plasma等离子处理30s，制备空穴传输层；
在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面制备钙钛矿层，具体步骤如下：提供钙钛矿材料，在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面以3500rpm的转速匀胶钙钛矿材料，旋涂时间为30s，旋涂后在手套箱的加热台上100℃烘烤30min，制备钙钛矿层；
在钙钛矿层背离空穴传输层的表面制备绝缘层，具体包括如下步骤：提供绝缘材料，在钙钛矿层远离有机聚合物层表面以3000rpm的转速匀胶PMMA溶液，旋涂时间为30s，旋涂后在手套箱中静置1小时，制备绝缘层，得到柔性光探测器。
实施例2
一种柔性光探测器
柔性光探测器包括柔性基底，柔性基底的厚度为180um；结合在柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极和第二电极，结合在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面的导电层，导电层为单层石墨烯；结合在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面的空穴传输层，空穴传输层为厚度为22nm的聚-双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺材料；结合在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面的钙钛矿层，钙钛矿层的厚度为290nm；结合在钙钛矿层背离空穴传输层的表面的绝缘层，绝缘层的厚度为23nm。
上述柔性光探测器由如下制备方法制备得到：
提供柔性基底，依次采用丙酮、无水酒精、去离子水进行超声清洗5～10分钟，再用压缩空气吹干得到预处理后的柔性基底；
提供第一电极掩膜板和第二电极掩膜板，采用热镀处理的方法在柔性基底的表面制备第一电极和第二电极，并使第一电极和第二电极相对并间隔设置；
在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面制备导电层，导电层为单层石墨烯；
在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面制备空穴传输层，具体步骤如下：提供有机聚合物材料聚-双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺(PTAA)，在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面以3500rpm的转速匀胶PTAA溶液，旋涂时间为30s，旋涂后100℃加热20min固化，后plasma等离子处理30s，制备空穴传输层；
在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面制备钙钛矿层，具体步骤如下：提供钙钛矿材料，在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面以3500rpm的转速匀胶钙钛矿材料，旋涂时间为30s，旋涂后在手套箱的加热台上100℃烘烤30min，制备钙钛矿层；
在钙钛矿层背离空穴传输层的表面制备绝缘层，具体包括如下步骤：提供绝缘材料，在钙钛矿层远离有机聚合物层表面以3000rpm的转速匀胶PMMA溶液，旋涂时间为30s，旋涂后在手套箱中静置1小时，制备绝缘层，
得到柔性光探测器。
对比例1
一种柔性光探测器
柔性光探测器包括柔性基底PET，柔性基底的厚度为180um，结合在柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极和第二电极，结合在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面的导电层，导电层为单层石墨烯；结合在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面的钙钛矿层；钙钛矿层的厚度为290nm。
对比例2
一种柔性光探测器
柔性光探测器包括柔性基底，柔性基底的厚度为180um，结合在柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极和第二电极，结合在第一电极和第二电极之间的柔性基底的表面的导电层；结合在第一电极、第二电极和导电层的背离柔性基底的表面的空穴传输层，空穴传输层的材料为聚-双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺；结合在空穴传输层背离第一电极、第二电极和导电层的表面的钙钛矿层；钙钛矿层的厚度为290nm。
将实施例1、对比例1、对比例2制备得到的柔性光探测器进行光响应测试，如附图3所示，实施例1制备得到的柔性光探测器(石墨烯-钙钛矿光探测器中增加PTAA和PMMA薄膜)后，在532nm的可见光的光响应度接近106A/W，对比例1制备得到的柔性光探测器，在532nm的可见光的光响应度接近105A/W，对比例2制备得到的柔性光探测器，在532nm的可见光的光响应度接近105A/W，因此，实施例1制备得到的柔性光探测器具有优异的光探测灵敏特性。同时，如附图4所示，当柔性光探测器暴露在空气中直至150天，实施例1制备得到的柔性光探测器的稳定性达到0.2；而对比例1和对比例2的柔性光探测器的稳定性均低于0.2；因此，绝缘层的加入提高了柔性石墨烯-钙钛矿光探测器的稳定性。
以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性光探测器，其特征在于，所述柔性光探测器包括柔性基底，结合在所述柔性基底表面的相对且彼此间隔设置的第一电极和第二电极，结合在所述第一电极和所述第二电极之间的所述柔性基底的表面的导电层；结合在所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的背离所述柔性基底的表面的空穴传输层；结合在所述空穴传输层背离所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的表面的钙钛矿层；结合在所述钙钛矿层背离所述空穴传输层的表面的绝缘层。
2.根据权利要求1所述的柔性光探测器，其特征在于，所述空穴传输层的材料选自聚-双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺；和/或，
所述绝缘层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的柔性光探测器，其特征在于，所述导电层的材料选自石墨烯。
4.根据权利要求3所述的柔性光探测器，其特征在于，所述石墨烯选择层数为1～20层的石墨烯。
5.根据权利要求1～4任一所述的柔性光探测器，其特征在于，所述第一电极和第二电极的材料选自Cr/Au混合金属电极。
6.根据权利要求1～4任一所述的柔性光探测器，其特征在于，所述有机聚合物层的厚度为20～25nm。
7.根据权利要求1～4任一所述的柔性光探测器，其特征在于，所述钙钛矿层的厚度为280～300nm。
8.根据权利要求1～4任一所述的柔性光探测器，其特征在于，所述绝缘层的厚度为20～25nm。
9.一种柔性光探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供柔性基底，在柔性基底的表面制备第一电极和第二电极，并使第一电极和第二电极相对并间隔设置；
在所述第一电极和所述第二电极之间的所述柔性基底的表面制备导电层；
在所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的背离所述柔性基底的表面制备空穴传输层；
在所述空穴传输层背离所述第一电极、所述第二电极和所述导电层的表面制备钙钛矿层；
在所述钙钛矿层背离所述空穴传输层的表面制备绝缘层，得到所述柔性光探测器。
10.一种柔性光探测器的应用，其特征在于，所述柔性光探测器应用于硅电子工业，其中，所述柔性光探测器是上述权利要求1～8任一所述的柔性光探测器或由权利要求9所述的柔性光探测器制备得到。
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