CN112201673A - 一种钙钛矿光电探测器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述探测器包括双栅极金属氧化物薄膜晶体管和钙钛矿光电二极管，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管具有栅极，所述钙钛矿光电二极管具有电极，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极与所述钙钛矿光电二极管的电极相连接。本发明的探测器结合了双栅极金属氧化物薄膜晶体管和钙钛矿材料的优点，大幅度提高了光探测器在弱光探测方面的性能。
Description
技术领域
本发明涉及光电探测成像领域，尤其涉及一种钙钛矿光电探测器及其制备方法。
背景技术
在X射线成像，生物医学荧光成像和指纹成像等医学和工业检查领域，光电传感器作为重要部件，需要具备可以实时、低剂量成像能力，并要求具备低功耗、高灵敏度的特点。
传统的光电探测器基于非晶硅技术，其中非晶硅光电二极管(PD)连接到非晶硅薄膜晶体管的漏极。在这种配置中，非晶硅薄膜晶体管用作电气开关，将来自光电二极管的光生电荷引导至放大电路
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
传统的非晶硅薄膜晶体管(TFT)由于受限于非晶硅材料的低迁移率从而限制了光电探测器像素的尺寸、填充因子和集成阵列化后图像传感器的帧速率，此外，非晶硅TFT固有的的高截止电流，导致即使工作在黑暗状态下，仍会产生大量能量消耗；同时，现有光电探测器的弱光信号(或低剂量)检测能力极大的受到非晶硅PD性能的限制，而非晶硅PD的暗电流带来的噪声决定了探测器探测弱光的最低功率的能力，二极管的噪声电流比晶体管要高，影响了弱光探测能力。因此，传统的非晶硅技术的光电探测器，存在弱光探测能力差、功耗高、灵敏度低的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种钙钛矿光电探测器及其制备方法，结合了双栅极金属氧化物薄膜晶体管和钙钛矿材料的优点，将钙钛矿光电二极管的电极与双栅极金属氧化物晶体管的栅电极相连接，大幅度提高了光探测器在弱光探测方面的性能。
一方面，本发明实施例提供了一种钙钛矿光电探测器，所述探测器包括双栅极金属氧化物薄膜晶体管和钙钛矿光电二极管，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管具有栅极，所述钙钛矿光电二极管具有电极，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极与所述钙钛矿光电二极管的电极相连接。
另一方面，本发明实施例提供了一种钙钛矿光电探测器的制备方法，所述方法包括：
在衬底上制备双栅极金属氧化物薄膜晶体管；
选取需要进行连接的双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极，确定需要进行连接的钙钛矿光电二极管的电极，将被选取的栅极与被确定的电极连接；
在所述已连接到栅极的电极上，依次制备钙钛矿光电二极管中除所述已连接到栅极的电极之外的其他层。
上述技术方案具有如下有益效果：本发明采用双栅极金属氧化物薄膜晶体管和钙钛矿材料光电二极管相结合的技术手段以解决传统光电探测器存在的弱光探测能力差、功耗高、灵敏度低的问题。双栅极金属氧化物薄膜晶体管与低温多晶硅相比具有更好的器件均匀性和更低的工艺成本，同时具有比非晶态硅更高的迁移率和更低的截止电流，以及在亚阈值区域表现出陡峭的亚阈值摆幅；钙钛矿光电二极管由于具有缺陷耐受性，可实现更低的开路电压损耗，得到更大的开路电压，并且对可见光的吸收也比传统硅材料好。采用钙钛矿光电二极管在光照下的开路电压作为探测信号，通过光照下的开路电压调控双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅电压，从而控制晶体管的沟道电场，再利用双栅极金属氧化物薄膜晶体管的亚阈值区对栅电压高度敏感的特点，在晶体管的亚阈值区工作，解决了传统非晶硅光电探测器噪声电流高的问题，提高了光电探测器的高灵敏度、降低了功耗，并大幅度提高了弱光探测的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明实施例一种钙钛矿光电探测器的结构示意图；
图2是本发明又一实施例一种钙钛矿光电探测器的结构示意图；
图3是本发明再一实施例一种钙钛矿光电探测器的结构示意图；
图4是本发明实施例钙钛矿光电二极管的制备方法的流程图；
图5是本发明一实施例中光电二极管部分结构的高分辨率扫描电镜图；
图6是本发明一实施例在520nm光照的不同光强条件下，钙钛矿光电二极管的电流密度-电压曲线图；
图7为本发明一实施例在520nm光照条件下，光电探测器光电流与暗电流比值-器件功耗曲线图；
附图标号：1衬底；2、导电基底；3、空穴传输层；4、钙钛矿光吸收层；5、电子传输层；6、BCP缓冲层；7、导电电极；8、漏极；9、顶栅绝缘层；10、钝化层；11、顶栅极；12、源极；13、金属氧化物薄膜层；14、底栅绝缘层；15、底栅极；16、导电连接件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1～图3所示，本发明提供一种钙钛矿光电探测器，包括双栅极金属氧化物薄膜晶体管和钙钛矿光电二极管，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管具有栅极，所述钙钛矿光电二极管具有电极，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极与所述钙钛矿光电二极管的电极相连接。
混合型有机-无机钙钛矿材料，具有光吸收系数高、成本低、很高的载流子迁移率、禁带宽度可调等优点，出色的器件性能使其成为许多光电检测领域中极具前景的材料，它们被广泛用作光吸收层，将光信号转换成电信号，包括紫外线(UV)、可见光(Vis)、红外线(NIR)和X射线等；而双栅极金属氧化物薄膜晶体管具有很好的器件均匀性和很低的工艺成本，同时具有很高的迁移率和较低的截止电流，以及在亚阈值区域表现出陡峭的亚阈值摆幅。将这两者的优点相结合，采用钙钛矿光电二极管在光照下的开路电压作为探测信号，通过光照下的开路电压调控双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅电压，从而控制晶体管的沟道电场，再利用双栅极金属氧化物薄膜晶体管的亚阈值区对栅电压高度敏感的特点，可实现高灵敏度和低功耗的光电探测，提升弱光探测的能力。
进一步的，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极包括顶栅极11和底栅极15；
所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管包括衬底1，设置于衬底1之上的底栅极15、底栅绝缘层14、金属氧化物薄膜层13、顶栅绝缘层9和顶栅极11，所述底栅绝缘层14将底栅极15与金属氧化物薄膜层13完全分隔开，所述顶栅绝缘层9将金属氧化物薄膜层13与顶栅极11完全分隔开，所述顶栅极11之上覆盖有钝化层10；
所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管还包括源极12和漏极8，所述源极12和漏极8彼此不接触但分别与金属氧化物薄膜层13相连，所述钝化层10将源极12、漏极8与顶栅极11完全分割开，所述底栅绝缘层14将源极12、漏极8与底栅极15完全分割开。
进一步的，所述钙钛矿光电二极管的电极包括设置于所述光电二极管两端的导电基底2和导电电极7；
所述钙钛矿光电二极管为层叠式结构，包括依次覆盖于导电基底2之上的空穴传输层3、钙钛矿光吸收层4、电子传输层5、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)缓冲层6和导电电极7，所述空穴传输层3、钙钛矿光吸收层4、电子传输层5和BCP缓冲层6与导电基底2的投影面积相同；导电电极7位于BCP缓冲层6之上，且导电电极7的投影面积等于其余各层的投影面积，或导电电极7的投影面积小于其余各层的投影面积；
所述光电二极管以导电基底2在下、导电电极7在上的方式竖直放置，或以导电电极7在下、导电基底2在上的方式竖直放置。
所述钙钛矿光电探测器通过钙钛矿光电二极管将光信号，转变为二极管两端的电压信号，钙钛矿光电二极管与双栅极金属薄膜晶体管的栅极相连，可以依赖钙钛矿二极管的光电压直接调节双栅极金属薄膜晶体管的栅极电场，并在双栅极金属薄膜晶体管的亚阈值区域实现放大，从而可以大幅提升光探测器在弱光探测方面的性能。根据具体需要，钙钛矿光电二极管两端的电极，均可以和双栅极金属薄膜晶体管的栅极进行连接。
进一步的，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极与所述钙钛矿光电二极管的电极相连接方式采用以下方式中至少一种：
导电基底2集成于顶栅极11上；
导电基底2集成于底栅极15上；
导电基底2通过导电连接件16与顶栅极11连接；
导电基底2通过导电连接件16与底栅极15连接；
导电基底2通过导电连接件16同时与顶栅极11和底栅极15连接；
导电电极7集成于顶栅极11上；
导电电极7集成于底栅极15上；
导电电极7通过导电连接件16与顶栅极11连接；
导电电极7通过导电连接件16与底栅极15连接；
导电电极7通过导电连接件16同时与顶栅极11和底栅极15连接。
根据具体的需求，钙钛矿光电探测器中，钙钛矿光电二极管电极与双栅极金属薄膜晶体管的栅极之间的连接，可以有多种形式：
在图1所示的实施例中，钙钛矿光电二极管位于双栅极金属薄膜晶体管的一侧，双栅极金属薄膜晶体管的底栅极15向外延伸出双栅极金属薄膜晶体管的投影范围之外，使得导电基底2可以直接集成在底栅极15上；
在图2所示的实施例中，钙钛矿光电二极管位于双栅极金属薄膜晶体管的上方，在制备双栅极金属薄膜晶体管的时候在钝化层10的顶部留孔，通过钝化层10顶部的孔将导电基底2直接集成在双栅极金属薄膜晶体管的顶栅极11上；
在图3所示的实施例中，钙钛矿光电二极管位于双栅极金属薄膜晶体管的一侧，并通过导电连接件16将导电基底2与双栅极金属薄膜晶体管的底栅极15相连接。
进一步的，所述衬底1的材料为玻璃、或聚苯二甲酸乙二醇酯、或聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺；
所述源极12、漏极8、顶栅极11、底栅极15的材料为氧化铟锌ITO、或钼金属、或铝金属、或铂金属；
所述金属氧化物半导体层的材料为氧化铟镓锌IGZO、或氧化铟锡ITO、或氧化铟锌IZO；
所述空穴传输层3的材料为聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]PTAA、或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸酯)PEDOT:PSS、或氧化镍NiOx；
所述电子传输层5的材料为富勒烯衍生物PCBM、或氧化锌ZnO、或氧化锡SnOx；
所述钙钛矿光吸收层4的材料为甲铵铅碘盐CH3NH3PbI3、或甲铵铅碘氯盐CH3NH3PbI3-xClx、或甲铵铅碘溴盐CH3NH3PbI3-xBrx、或铯甲脒甲铵铅碘溴盐CsFAMAPbI3-xBrx、或铯铅溴盐CsPbBr3、或铯铅氯溴盐CsPbCl3-xBrx、或铯铅碘溴盐CsPbI3-xBrx、或丁胺甲铵铅碘盐BA2MA3Pb4I13，其中MA为甲铵，FA为甲脒，BA为正丁胺。
如图4所示，本发明提供一种钙钛矿光电探测器的制备方法，包括以下步骤：
S101、在衬底上制备双栅极金属氧化物薄膜晶体管。
进一步的，所述制备双栅极金属氧化物薄膜晶体管，采用的方法为光刻、或磁控溅射、或PECVD、或RIE。
S102、选取需要进行连接的双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极，确定需要进行连接的钙钛矿光电二极管的电极，将被选取的栅极与被确定的电极连接。
进一步的，所述需要进行连接的双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极包括顶栅极11和底栅极15；所述需要进行连接的钙钛矿光电二极管的电极包括导电基底2和导电电极7。
进一步的，所述将被选取的栅极与被确定的电极连接，采用以下方法中的至少一种：
在所述被选取的栅极上，制备所述被确定的电极；
设置连接于所述被选取的栅极的导电连接件16，在衬底上制备所述被确定的电极，所述电极与所述导电连接件16连接。
S103、在所述已连接到栅极的电极上，依次制备钙钛矿光电二极管中除所述已连接到栅极的电极之外的其他层。
进一步的，所述制备钙钛矿光电二极管中除所述已连接到栅极的电极之外的其他层的方法为：
制备钙钛矿光吸收层4的方法为一步法、或两步法，所述一步法是指利用钙钛矿前驱体溶液直接旋涂的方式沉积钙钛矿薄膜的方法，所述两步法是指先蒸镀碘化铅，之后在蒸镀完的碘化铅上，旋涂甲铵碘溶液和碘化铅进行反应来生成钙钛矿薄膜的方法；
制备空穴传输层3、电子传输层5和BCP缓冲层6的方法为旋涂、或刮涂、或滴涂、或浇灌；
制备电极的方法为热蒸发法、或磁控溅射法、或打印法。
所述一步法的具体流程为：
在制备得到的空穴传输层上，通过将钙钛矿前驱体溶液以2000-3000rpm的速度先旋涂10-15秒，后以4000-6000rpm的速度旋涂20-40秒，在高速旋转的第2-6秒滴加100-200微升的反溶剂，从而将钙钛矿光吸收层制备到空穴传输层上。
所述两步法的具体流程为：
在制备得到的空穴传输层上，利用掩模板，通过热蒸发的方式沉积图案化的PbI2(碘化铅)阵列，PbI2薄膜的厚度为150nm～200nm，后将浓度为20-30mg/ml的MAI(CH3NH3I，碘甲胺)溶液，以2000-3000rpm的速度旋涂到图案化的PbI2薄膜上面，再将基片在80-120℃下退火20～40分钟，退火后再用异丙醇溶液冲洗掉基片表面过量的MAI，最后再退火5～10分钟，得到钙钛矿光吸收层。
以下结合应用实例对钙钛矿光电探测器的制备方法进行详细说明，该应用实例采用IGZO作为金属氧化物半导体层的材料，将导电基底集成于所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的顶栅极上：
(1)、先将衬底清洗，之后通过磁控溅射法，制备双栅极IGZO薄膜晶体管；
(2)、在制备得到的双栅极IGZO薄膜晶体管的栅极上，通过溅射方法制备导电基底，后通过光刻，刻蚀制备得到图案化的ITO导电基底，ITO导电基底集成于双栅极IGZO薄膜晶体管的顶栅极上；
(3)、在制备的ITO导电基底上，以5000rpm的速率旋涂浓度为2mg/ml的PTAA-氯苯溶液，然后置于100℃加热台上退火10分钟，制备得到空穴传输层；
(4)、在空穴传输层上制备钙钛矿光吸收层，可以采用两种方法：
(a)、采用两步法方式沉积钙钛矿光吸收层。利用掩模板，通过热蒸发的方式沉积图案化的碘化铅(PbI2)阵列，PbI2薄膜的厚度约为150nm，方块的边长为2000μm。之后将浓度为30mg/ml的甲基碘化胺(MAI)溶液，以3000rpm的速度旋涂到图案化的PbI2薄膜上面，形成PbI2/MAI叠层，再将叠层基片在100℃下退火30分钟，退火后再用异丙醇溶液冲洗掉基片表面过量的MAI，最后再退火10分钟，形成钙钛矿薄膜；
(b)、采用一步法，通过旋涂的方式沉积钙钛矿光吸收层。通过将CsFAMAPbIBr钙钛矿前驱体溶液，以2000rpm的速度先旋涂10秒，后以5000rpm的速度旋涂30秒，在高速旋转的第5秒滴加150微升的氯苯反溶剂，从而将钙钛矿光吸收层制备到导电基底上；
(5)、在制备的钙钛矿光吸收层上以2000rpm的速率旋涂浓度为20mg/ml的富勒烯衍生物(PCBM)溶液，然后置于加热台上退火10～20分钟，得到电子传输层；
(6)、在制备得到的电子传输层上，以2000rpm的速率旋涂饱和的2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)溶液，得到BCP缓冲层；
(7)、将得到的器件放入真空度为5×10-4Pa的真空腔室，通过热蒸发法，蒸镀厚度为100nm的阵列化导电电极，蒸发速率为0.03nm/s，从而得到导电电极。
至此，完成一种钙钛矿光电探测器的制备。
图5是一个钙钛矿光电探测器的具体实施例制备完成后，光电二极管部分的高分辨率扫描电镜图，从图中可以看出光电二极管的各层级结构。
图6是本发明一具体实施例在520nm波长、不同光强条件的光照情况下，钙钛矿光电二极管的电流密度-电压曲线图，从图中可以看出，在不同光照条件下，钙钛矿光电二极管的开路电压会随光强的变化而变化。这也是通过不同光照下的钙钛矿光电二极管的开路电压来调节双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极电场，从而实现电学信号放大的理论基础。
图7为本发明一具体实施例在520nm波长光照下，光电探测器光电流与暗电流比值-器件功耗曲线图，从图中可以看出，钙钛矿光电二极管和双栅极金属氧化物薄膜晶体管栅极相集成的钙钛矿光电探测器，在低器件功率下仍然能得到较大的光电流和暗电流的比值，说明钙钛矿光电探测器具备高灵敏与低功耗的特性。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述探测器包括双栅极金属氧化物薄膜晶体管和钙钛矿光电二极管，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管具有栅极，所述钙钛矿光电二极管具有电极，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极与所述钙钛矿光电二极管的电极相连接。
2.如权利要求1所述的钙钛矿光电探测器，其特征在于，
所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极包括顶栅极(11)和底栅极(15)；
所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管包括衬底(1)，设置于衬底(1)之上的底栅极(15)、底栅绝缘层(14)、金属氧化物薄膜层(13)、顶栅绝缘层(9)和顶栅极(11)，所述底栅绝缘层(14)将底栅极(15)与金属氧化物薄膜层(13)完全分隔开，所述顶栅绝缘层(9)将金属氧化物薄膜层(13)与顶栅极(11)完全分隔开，所述顶栅极(11)之外覆盖有钝化层(10)；
所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管还包括源极(12)和漏极(8)，所述源极(12)和漏极(8)彼此不接触但分别与金属氧化物薄膜层(13)相连，所述钝化层(10)将源极(12)、漏极(8)与顶栅极(11)完全分割开，所述底栅绝缘层(14)将源极(12)、漏极(8)与底栅极(15)完全分割开。
3.如权利要求1所述的钙钛矿光电探测器，其特征在于，
所述钙钛矿光电二极管的电极包括设置于所述光电二极管两端的导电基底(2)和导电电极(7)；
所述钙钛矿光电二极管为层叠式结构，包括依次覆盖于导电基底(2)之上的空穴传输层(3)、钙钛矿光吸收层(4)、电子传输层(5)、BCP缓冲层(6)和导电电极(7)，所述空穴传输层(3)、钙钛矿光吸收层(4)、电子传输层(5)和BCP缓冲层(6)与导电基底(2)的投影面积相同；导电电极(7)位于BCP缓冲层(6)之上，且导电电极(7)的投影面积等于其余各层的投影面积，或导电电极(7)的投影面积小于其余各层的投影面积；
所述光电二极管以导电基底(2)在下、导电电极(7)在上的方式竖直放置，或以导电电极(7)在下、导电基底(2)在上的方式竖直放置。
4.如权利要求1所述的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极与所述钙钛矿光电二极管的电极相连接，采用以下方式中至少一种：
导电基底(2)集成于顶栅极(11)上；
导电基底(2)集成于底栅极(15)上；
导电基底(2)通过导电连接件(16)与顶栅极(11)连接；
导电基底(2)通过导电连接件(16)与底栅极(15)连接；
导电基底(2)通过导电连接件(16)同时与顶栅极(11)和底栅极(15)连接；
导电电极(7)集成于顶栅极(11)上；
导电电极(7)集成于底栅极(15)上；
导电电极(7)通过导电连接件(16)与顶栅极(11)连接；
导电电极(7)通过导电连接件(16)与底栅极(15)连接；
导电电极(7)通过导电连接件(16)同时与顶栅极(11)和底栅极(15)连接。
5.如权利要求1所述的钙钛矿光电探测器，其特征在于，
所述衬底(1)的材料为玻璃、或聚苯二甲酸乙二醇酯、或聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺；
所述源极(12)、漏极(8)、顶栅极(11)、底栅极(15)的材料为氧化铟锌ITO、或钼金属、或铝金属、或铂金属；
所述金属氧化物半导体层的材料为氧化铟镓锌IGZO、或氧化铟锡ITO、或氧化铟锌IZO；
所述空穴传输层(3)的材料为聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]PTAA、或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸酯)PEDOT:PSS、或氧化镍NiOx；
所述电子传输层(5)的材料为富勒烯衍生物PCBM、或氧化锌ZnO、或氧化锡SnOx；
所述钙钛矿光吸收层(4)的材料为甲铵铅碘盐CH3NH3PbI3、或甲铵铅碘氯盐CH3NH3PbI3-xClx、或甲铵铅碘溴盐CH3NH3PbI3-xBrx、或铯甲脒甲铵铅碘溴盐CsFAMAPbI3-xBrx、或铯铅溴盐CsPbBr3、或铯铅氯溴盐CsPbCl3-xBrx、或铯铅碘溴盐CsPbI3-xBrx、或丁胺甲铵铅碘盐BA2MA3Pb4I13，其中MA为甲铵，FA为甲脒，BA为正丁胺。
6.一种钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
在衬底上制备双栅极金属氧化物薄膜晶体管；
选取需要进行连接的双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极，确定需要进行连接的钙钛矿光电二极管的电极，将被选取的栅极与被确定的电极连接；
在所述已连接到栅极的电极上，依次制备钙钛矿光电二极管中除所述已连接到栅极的电极之外的其他层。
7.如权利要求6所述的钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，所述将被选取的栅极与被确定的电极连接，采用以下方法中的至少一种：
在所述被选取的栅极上，制备所述被确定的电极；
设置连接于所述被选取的栅极的导电连接件(16)，在衬底上制备所述被确定的电极，所述被确定的电极与所述导电连接件(16)连接。
8.如权利要求6所述的钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，
所述需要进行连接的双栅极金属氧化物薄膜晶体管的栅极包括顶栅极(11)和底栅极(15)；
所述需要进行连接的钙钛矿光电二极管的电极包括导电基底(2)和导电电极(7)。
9.如权利要求6所述的钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，所述制备双栅极金属氧化物薄膜晶体管，采用的方法为光刻、或磁控溅射、或PECVD、或RIE。
10.如权利要求6所述的钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，所述制备钙钛矿光电二极管中除所述已连接到栅极的电极之外的其他层的方法为：
制备钙钛矿光吸收层(4)的方法为一步法、或两步法，所述一步法是指利用钙钛矿前驱体溶液直接旋涂的方式沉积钙钛矿薄膜的方法，所述两步法是指先蒸镀碘化铅，之后在蒸镀完的碘化铅上，旋涂甲铵碘溶液以使其与碘化铅反应来生成钙钛矿薄膜的方法；
制备空穴传输层(3)的方法为旋涂、或刮涂、或滴涂、或浇灌；
制备电子传输层(5)的方法为旋涂、或刮涂、或滴涂、或浇灌；
制备BCP缓冲层(6)的方法为旋涂、或刮涂、或滴涂、或浇灌；
制备电极的方法为热蒸发法、或溅射法、或打印法。
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