CN111653670A - 一种光电器件及其制备方法、光电探测器 - Google Patents
一种光电器件及其制备方法、光电探测器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111653670A CN111653670A CN202010541931.8A CN202010541931A CN111653670A CN 111653670 A CN111653670 A CN 111653670A CN 202010541931 A CN202010541931 A CN 202010541931A CN 111653670 A CN111653670 A CN 111653670A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- photosensitive layer
- group
- quantum dot
- optoelectronic device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 92
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 13
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 4
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 3
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Chemical group CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 8
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 5
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- AQCDIIAORKRFCD-UHFFFAOYSA-N cadmium selenide Chemical compound [Cd]=[Se] AQCDIIAORKRFCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- AKIZPWSPNKVOMT-UHFFFAOYSA-N 1-sulfanylhexan-1-ol Chemical group CCCCCC(O)S AKIZPWSPNKVOMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N lead(ii) sulfide Chemical compound [Pb]=S XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
- H10K39/30—Devices controlled by radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
本申请公开了一种光电器件及其制备方法、光电探测器，用以提高光电器件中感光层的厚度均一性。本申请实施例提供的一种光电器件，所述光电器件包括：感光层，以及分别与所述感光层接触的第一电极和第二电极；所述感光层的材料包括：具有第一基团的量子点，以及具有多个聚合的重复单元的聚合物；所述重复单元包括至少一个第二基团，所述第二基团通过氢键与所述量子点的所述第一基团结合。
Description
技术领域
本申请涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种光电器件及其制备方法、光电探测器。
背景技术
目前，量子点由于具有非常强的紫外到可见区域的光吸收，而且具有很长的载流子扩散长度和很高的迁移率，因此在光敏探测领域的研究上有广泛的应用。
目前制备的量子点光探测器，量子点作为光电探测器的感光层材料。但是，现有技术中量子点感光层容易出现厚度不均的情况，而感光层厚度的不均匀会影响器件的平行性和光谱响应。另外由于量子点感光层厚度的不均匀会导致同一膜层上不同厚度的区域体电阻的不同，在薄的薄膜区域体电阻下降会使得暗电流显著增大，而在厚的薄膜区域则可能会存在由于电场减弱而造成载流子输运效率低以及激子解离效率下降的问题，由于感光层自身的不均匀，很容易影响光生电流的大小。
综上，现有技术量子点在感光层分布不均匀，影响光生电流的大小，影响光电器件的工作稳定性以及可靠性。
发明内容
本申请实施例提供了一种光电器件及其制备方法、光电探测器，用以提高光电器件中感光层的厚度均一性。
本申请实施例提供的一种光电器件，所述光电器件包括：感光层，以及分别与所述感光层接触的第一电极和第二电极；所述感光层的材料包括：具有第一基团的量子点，以及具有多个聚合的重复单元的聚合物；所述重复单元包括至少一个第二基团，所述第二基团通过氢键与所述量子点的所述第一基团结合。
本申请实施例提供的光电器件，感光层除了包括量子点层还包括聚合物，聚合物的重复单元包括第二基团，第二基团与量子点中的第一基团相互作用通过氢键结合，在形成感光层的工艺过程中，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，即量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电器件的工作稳定性以及可靠性。
可选地，所述第一基团和所述第二基团均包括极性基团。
聚合物中的第二基团包括极性基团，由于极性基团属于亲水性基团，在形成感光层的工艺中，制备感光层的溶液时，包括极性基团的聚合物溶解在极性溶剂中能够与极性分子充分作用，使得聚合物材料均匀分布在溶剂中，并且聚合物材料的极性基团可以与量子点的极性基团相互作用通过氢键结合，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，从而量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电器件的工作稳定性以及可靠性。
可选地，所述极性基团包括下列基团之一或其组合：羟基，醛基，羰基，胺基，酯基，醚键。
可选地，所述量子点包括胶体量子点。
可选地，所述第一电极和所述第二电极位于所述感光层的同一侧。
本申请实施例提供的一种光电器件的制备方法，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底之上涂覆感光层溶液，进行真空干燥工艺，形成感光层；其中，所述感光层溶液包括：具有第一基团的量子点，以及具有多个聚合的重复单元的聚合物，所述重复单元包括至少一个第二基团，所述第二基团通过氢键与所述量子点的所述第一基团结合；
所述方法还包括：形成分别与所述感光层接触的第一电极和第二电极。
本申请实施例提供的光电器件的制备方法，感光层溶液包括量子点材料以及聚合物，聚合物的重复单元包括第二基团，第二基团与量子点中的第一基团相互作用通过氢键结合，在形成感光层的工艺过程中，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，即量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电器件的工作稳定性以及可靠性。
可选地，所述在所述衬底之上涂覆感光层溶液，具体包括：
将所述量子点溶解在第一溶剂中，获得量子点溶液；
将所述聚合物加入到所述量子点溶液，获得感光层溶液；
采用旋涂工艺将所述感光层溶液旋涂在所述衬底上。
本申请实施例提供的一种光电探测器，所述光电探测器包括多个光电探测单元；所述光电探测单元包括：薄膜晶体管，以及与所述薄膜晶体管电连接的本申请实施例提供的光电器件。
本申请实施例提供的光电探测器，由于包括本申请实施例提供的光电器件，光电器件中聚合物的第二基团与量子点中的第一基团相互作用通过氢键结合，在形成感光层的工艺过程中，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，即量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电探测器的工作稳定性以及可靠性。
可选地，所述薄膜晶体管包括：栅极、位于所述栅极之上的栅绝缘层，位于所述栅绝缘层之上的有源层，位于所述有源层之上的源极和漏极；
所述光电探测器还包括位于所述源极和漏极之上的保护层；
所述光电器件中的第一电极和第二电极位于所述保护层之上，所述第一电极通过贯穿所述保护层的过孔与所述漏极电连接，所述光电器件中的感光层位于所述第一电极和所述第二电极之上。
可选地，所述光电探测器还包括：横纵交叉的扫描线和数据线，以及第一信号线；
所述光电探测单元阵列排布于所述扫描线和所述数据线划分的区域；
所述扫描线与所述栅极电连接；
所述数据线与所述第二电极电连接；
所述第一信号线与所述源极电连接。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种光电器件的结构示意图；
图2为现有技术旋涂形成量子点感光层的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种旋涂形成量子点感光层的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种光电器件中聚合物与量子点通过氢键结合的示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种光电器件的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种光电器件的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种光电器件的制备方法的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种光电探测器的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种光电探测器中的光电探测单元的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种光电器件，如图1所示，所述光电器件包括：感光层2，以及分别与所述感光层2接触的第一电极3和第二电极4；所述感光层2的材料包括：具有第一基团的量子点，以及具有多个聚合的重复单元的聚合物；所述重复单元包括至少一个第二基团，所述第二基团通过氢键与所述量子点的所述第一基团结合。
需要说明的是，现有技术在制备包括量子点材料感光层时，当采用旋涂的方法制备厚光敏膜层时，需要提升量子点溶液的浓度，量子点溶液浓度的增加不利于量子点的分散稳定性。如图2所示，在旋涂成膜的过程中会出现量子点QD的部分聚集，导致形成的量子点QD膜层厚度不均匀。而本申请实施例提供的光电器件，由于感光层的材料还包括聚合物，如图3所示，在形成感光层的工艺过程中，聚合物中的第二基团与量子点中的第一基团通过氢键结合，聚合物M可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，使得量子点QD均匀分布，形成厚度均匀的薄膜。
本申请实施例提供的光电器件，感光层除了包括量子点层还包括聚合物，聚合物的重复单元包括第二基团，第二基团与量子点中的第一基团相互作用通过氢键结合，在形成感光层的工艺过程中，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，即量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电器件的工作稳定性以及可靠性。
可选地，所述第一基团和所述第二基团均包括极性基团。
聚合物中的第二基团包括极性基团，由于极性基团属于亲水性基团，在形成感光层的工艺中，制备感光层的溶液时，包括极性基团的聚合物溶解在极性溶剂中能够与极性分子充分作用，使得聚合物材料均匀分布在溶剂中，并且聚合物材料的极性基团可以与量子点的极性基团相互作用通过氢键结合，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，从而量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电器件的工作稳定性以及可靠性。
可选地，所述极性基团包括下列基团之一或其组合：羟基，醛基，羰基，胺基，酯基，醚键。
在具体实施时，包括极性基团的聚合物例如可以包括：聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚乙二醇，聚甲基丙烯酸钠，聚酰胺。
以聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯([C5H8O2]n)为例，聚合物中的极性基团与量子点通过氢键结合的示意图如图4所示。
可选地，所述量子点包括胶体量子点。
在具体实施时，胶体量子点例如可以是：硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、硒化锌(ZnSe)、磷化铟(InP)、硫化铅(PbS)、无机钙钛矿(CsPbCl3、CsPbBr3、CsPhI3)、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS。
在具体实施时，量子点材料还包括与量子点配位结合的配体，量子点的配体可以包括第一基团。
可选地，所述第一电极和所述第二电极位于所述感光层的同一侧。
本申请实施例提供的光电器件还包括衬底。当第一电极和第二电极位于所述感光层的同一侧时，可以是如图1所示，第一电极3和第二电极4位于感光层2远离衬底1的一侧，也可以是如图5所示，第一电极3和第二电极4位于感光层2和衬底1之间。
当然，本申请实施例提供的光电器件也可以是垂直型结构，如图6所示，感光层2位于第一电极3和第二电极4之间。
可选地，第一电极和第二电极的材料包括金。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种本申请实施例提供的上述光电器件的制备方法，如图7所示，所述方法包括：
S101、提供衬底；
S102、在所述衬底之上涂覆感光层溶液，进行真空干燥工艺，形成感光层；其中，所述感光层溶液包括：具有第一基团的量子点，以及具有多个聚合的重复单元的聚合物，所述重复单元包括至少一个第二基团，所述第二基团通过氢键与所述量子点的所述第一基团结合；
所述方法还包括：S103、形成分别与所述感光层接触的第一电极和第二电极。
本申请实施例提供的光电器件的制备方法，感光层溶液包括量子点材料以及聚合物，聚合物的重复单元包括第二基团，第二基团与量子点中的第一基团相互作用通过氢键结合，在形成感光层的工艺过程中，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，即量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电器件的工作稳定性以及可靠性。
可选地，步骤S102所述在所述衬底之上涂覆感光层溶液，具体包括：
S1021、将所述量子点溶解在第一溶剂中，获得量子点溶液；
S1022、将所述聚合物加入到所述量子点溶液，获得感光层溶液；
S1023、采用旋涂工艺将所述感光层溶液旋涂在所述衬底上。
在具体实施时，第一溶剂例如可以是乙醇。
可选地，形成分别与所述感光层接触的第一电极和第二电极，具体包括：
采用蒸镀工艺在感光层上形成第一电极和第二电极的图案；
或者，在形成感光层之前，在衬底上采用蒸镀工艺形成第一电极和第二电极的图案。
接下来，以形成感光层，再形成第一电极和第二电极为例，对本申请实施例提供的光电器件的制备方法进行举例说明，聚合物选择聚乙二醇，聚乙二醇的分子量Mn＝2000，量子点选择CdSe/CdS，量子点的配体选择1-羟基-己硫醇，光电器件的制备方法包括如下步骤：
S201、将与配体配位结合的量子点材料溶解在乙醇中，形成80毫克/毫升(mg/ml)的量子点溶液；
S202、将聚乙二醇加入到量子点溶液中，获得感光层溶液；
具体实施时，聚合物固含量例如可以是1％～50％，本申请实施例聚乙二醇固含量例如可以选择5％；
S203、将感光层溶液旋涂于硅片表面，之后将旋涂有感光层的硅片放入真空干燥箱中在120℃的温度条件下退火1小时；
旋涂速度为3000每分钟转数(rpm)，旋涂时间为40秒；
S204、在感光层上蒸镀厚度为100纳米(nm)的金，形成第一电极和第二电极的图案；
具体实施时，蒸镀过程中真空度保持在1×10-4帕(Pa)以下。
本申请实施例提供的一种光电探测器，如图8、9所示，所述光电探测器包括多个光电探测单元5；所述光电探测单元5包括：薄膜晶体管(TFT)6，以及与所述薄膜晶体管6电连接的本申请实施例提供的光电器件7。
本申请实施例提供的光电探测器，由于包括本申请实施例提供的光电器件，光电器件中聚合物的第二基团与量子点中的第一基团相互作用通过氢键结合，在形成感光层的工艺过程中，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，即量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电探测器的工作稳定性以及可靠性。
可选地，如图9所示，所述薄膜晶体管6包括：栅极8、位于所述栅极8之上的栅绝缘层9，位于所述栅绝缘层9之上的有源层10，位于所述有源层10之上的源极11和漏极12；
所述光电探测器还包括位于所述源极11和漏极12之上的保护层13；
所述光电器件7中的第一电极3和第二电极4位于所述保护层13之上，所述第一电极3通过贯穿所述保护层13的过孔与所述漏极12电连接，所述光电器件7中的感光层2位于所述第一电极3和所述第二电极4之上。
可选地，如图8所示，所述光电探测器还包括：横纵交叉的扫描线14和数据线15，以及第一信号线(未示出)；
所述光电探测单元5阵列排布于所述扫描线14和所述数据线15划分的区域；
所述扫描线14与所述栅极电连接；
所述数据线15与所述第二电极电连接；
所述第一信号线与所述源极电连接。
需要说明的是，图8中以TFT为底栅结构为例，进行举例说明，在具体实施时，TFT也可以选择顶栅结构。图8中光电器件中的第一电极和第二电极位于感光层与保护层之间，当然在具体实施时，第一电极和第二电极也可以位于感光层背离保护层一侧。
具体实施时，栅极的材料例如可以包括钼(Mo)，栅绝缘层的材料例如可以包括氮化硅(SiN)或氧化硅(SiO)，有源层的材料例如可以包括非晶硅(a-Si)，源极和漏极的材料例如可以包括钛/铝/钛(Ti/Al/Ti)叠层，保护层的材料例如可以包括SiN，第一电极和第二电极的材料例如可以包括氧化铟锡(ITO)。
接下来以如图8、9所示的光电探测器为例，对本申请实施例提供的光电探测器的工作原理进行具体介绍。在具体实施时，光电探测器通过扫描线向TFT的栅极提供扫描信号，通过数据线向第二电极提供第一电压信号，当感光层中的量子点被某种波长的光照射时激发载流子分离形成电子和空穴，沿感光层形成电流，电流通过保护层的过孔从第一电极传到漏极，当栅极相对于源极的电压Vgs大于TFT阈值电压时，沿漏极到源极的方向形成电流信号，通过第一信号线输出源极的电流信号，便可以识别出量子点感光层传递的信息。
综上所述，本申请实施例提供的光电器件及其制备方法、光电探测器，感光层除了包括量子点层还包括聚合物，聚合物的重复单元包括第二基团，第二基团与量子点中的第一基团相互作用通过氢键结合，在形成感光层的工艺过程中，可以起到稳定和诱导量子点分散均匀的作用，即量子点可以与聚合物材料均匀分布，使得形成的感光层厚度均一，降低不同位置的光响应差异，提高光电器件的工作稳定性以及可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种光电器件，其特征在于，所述光电器件包括：感光层，以及分别与所述感光层接触的第一电极和第二电极；所述感光层的材料包括：具有第一基团的量子点，以及具有多个聚合的重复单元的聚合物；所述重复单元包括至少一个第二基团，所述第二基团通过氢键与所述量子点的所述第一基团结合。
2.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述第一基团和所述第二基团均包括极性基团。
3.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，所述极性基团包括下列基团之一或其组合：羟基，醛基，羰基，胺基，酯基，醚键。
4.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述量子点包括胶体量子点。
5.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极位于所述感光层的同一侧。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的光电器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底之上涂覆感光层溶液，进行真空干燥工艺，形成感光层；其中，所述感光层溶液包括：具有第一基团的量子点，以及具有多个聚合的重复单元的聚合物，所述重复单元包括至少一个第二基团，所述第二基团通过氢键与所述量子点的所述第一基团结合；
所述方法还包括：形成分别与所述感光层接触的第一电极和第二电极。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述衬底之上涂覆感光层溶液，具体包括：
将所述量子点溶解在第一溶剂中，获得量子点溶液；
将所述聚合物加入到所述量子点溶液，获得感光层溶液；
采用旋涂工艺将所述感光层溶液旋涂在所述衬底上。
8.一种光电探测器，其特征在于，所述光电探测器包括多个光电探测单元；所述光电探测单元包括：薄膜晶体管，以及与所述薄膜晶体管电连接的根据权利要求1～5任一项所述的光电器件。
9.根据权利要求8所述的光电探测器，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：栅极、位于所述栅极之上的栅绝缘层，位于所述栅绝缘层之上的有源层，位于所述有源层之上的源极和漏极；
所述光电探测器还包括位于所述源极和漏极之上的保护层；
所述光电器件中的第一电极和第二电极位于所述保护层之上，所述第一电极通过贯穿所述保护层的过孔与所述漏极电连接，所述光电器件中的感光层位于所述第一电极和所述第二电极之上。
10.根据权利要求9所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括：横纵交叉的扫描线和数据线，以及第一信号线；
所述光电探测单元阵列排布于所述扫描线和所述数据线划分的区域；
所述扫描线与所述栅极电连接；
所述数据线与所述第二电极电连接；
所述第一信号线与所述源极电连接。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010541931.8A CN111653670A (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 一种光电器件及其制备方法、光电探测器 |
| PCT/CN2021/095130 WO2021254093A1 (zh) | 2020-06-15 | 2021-05-21 | 光电器件及其制备方法、光电探测器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010541931.8A CN111653670A (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 一种光电器件及其制备方法、光电探测器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111653670A true CN111653670A (zh) | 2020-09-11 |
Family
ID=72343560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010541931.8A Pending CN111653670A (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 一种光电器件及其制备方法、光电探测器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111653670A (zh) |
| WO (1) | WO2021254093A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112310330A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 北京京东方技术开发有限公司 | 一种量子点材料、量子点发光器件、显示装置及制作方法 |
| WO2021254093A1 (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光电器件及其制备方法、光电探测器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012132732A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、光電気化学電池及び色素 |
| CN108091763A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-29 | 南方科技大学 | 一种量子点分散液、其制备方法及包含其的光电探测器 |
| CN109301008A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-01 | 深圳清华大学研究院 | 量子点光电探测器及其制备方法 |
| US20190064604A1 (en) * | 2016-03-10 | 2019-02-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and alignment film |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107275421B (zh) * | 2017-06-07 | 2020-01-14 | 华中科技大学 | 一种量子点光电探测器及其制备方法 |
| CN107706262B (zh) * | 2017-09-18 | 2019-09-10 | 东南大学 | 光晶体管结构的柔性紫外探测器 |
| CN111653670A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光电器件及其制备方法、光电探测器 |
-
2020
- 2020-06-15 CN CN202010541931.8A patent/CN111653670A/zh active Pending
-
2021
- 2021-05-21 WO PCT/CN2021/095130 patent/WO2021254093A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012132732A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、光電気化学電池及び色素 |
| US20190064604A1 (en) * | 2016-03-10 | 2019-02-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and alignment film |
| CN108091763A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-29 | 南方科技大学 | 一种量子点分散液、其制备方法及包含其的光电探测器 |
| CN109301008A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-01 | 深圳清华大学研究院 | 量子点光电探测器及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高鸿锦 等, 人民邮电出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021254093A1 (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光电器件及其制备方法、光电探测器 |
| CN112310330A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 北京京东方技术开发有限公司 | 一种量子点材料、量子点发光器件、显示装置及制作方法 |
| CN112310330B (zh) * | 2020-10-30 | 2024-06-04 | 北京京东方技术开发有限公司 | 一种量子点材料、量子点发光器件、显示装置及制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021254093A1 (zh) | 2021-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Ultrahigh Carrier Mobility Achieved in Photoresponsive Hybrid Perovskite Films via Coupling with Single‐Walled Carbon Nanotubes | |
| Georgiadou et al. | High responsivity and response speed single‐layer mixed‐cation lead mixed‐halide perovskite photodetectors based on nanogap electrodes manufactured on large‐area rigid and flexible substrates | |
| US8450138B2 (en) | Three-dimensional bicontinuous heterostructures, method of making, and their application in quantum dot-polymer nanocomposite photodetectors and photovoltaics | |
| CN104937722B (zh) | 利用处理量子点溶液制造的中间带半导体、异质结和光电设备，及其相关方法 | |
| TWI397111B (zh) | 包括矽奈米晶粒之多層結構、太陽能晶胞、非揮發記憶體單元、光感測單元及其製作方法、形成矽奈米晶粒之方法 | |
| Biebersdorf et al. | Semiconductor nanocrystals photosensitize C60 crystals | |
| US20110095266A1 (en) | Photodetector and method for the production thereof | |
| CN111653670A (zh) | 一种光电器件及其制备方法、光电探测器 | |
| EP3844815B1 (en) | Imaging device based on colloidal quantum dots | |
| Zhang et al. | An easily prepared carbon quantum dots and employment for inverted organic photovoltaic devices | |
| Wu et al. | High-sensitivity light detection via gate tuning of organometallic perovskite/PCBM bulk heterojunctions on ferroelectric Pb0. 92La0. 08Zr0. 52Ti0. 48O3 gated graphene field effect transistors | |
| CN111697006A (zh) | 显示面板及显示面板的制备方法 | |
| Muhammad et al. | Synergistic enhancement in the microelectronic properties of poly-(dioctylfluorene) based Schottky devices by CdSe quantum dots | |
| US20120286768A1 (en) | Method for manufacturing optoelectronic memory device | |
| Yıldırım et al. | Photo-sensor characteristics of tannic acid (C76H52O46)/n-Si hybrid bio-photodiode for visible and UV lights detection | |
| KR101130516B1 (ko) | 고효율 유기태양전지 소자 및 이의 제조 방법 | |
| CN1209821C (zh) | 复合量子点器件及制备方法 | |
| Breazu et al. | On the properties of organic heterostructures prepared with nano-patterned metallic electrode | |
| Cha et al. | Multi-photoactive quantum-dot channels for zinc oxide phototransistors by a surface-engineering patterning process | |
| EP3140867B1 (fr) | Dispositif matriciel de detection incorporant un maillage metallique dans une couche de detection et procede de fabrication | |
| CN114975687A (zh) | 基于理想肖特基接触的二维光伏器件及其制备方法 | |
| Subramanian et al. | Solution-Processed Vertical Field-Effect Transistor with Separated Charge Generation and Charge Transport Layers for High-Performance Near-Infrared Photodetection | |
| US20240251573A1 (en) | Methods of manufacturing a perovskite optoelectronic device | |
| KR102572051B1 (ko) | 광학 시냅스 소자 및 제조방법 | |
| Zheng et al. | A flexible, high‐voltage (> 100 V) generating device based on zebra‐like asymmetrical photovoltaic cascade |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200911 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |