CN114220920A - 一种量子点红外探测器及其制备方法 - Google Patents

一种量子点红外探测器及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种量子点红外探测器及其制备方法，属于半导体红外探测材料技术领域。该红外探测器自下而上依次包括：底电极、电子传输层、量子点吸光层、空穴传输层和顶电极，所述电子传输层为铋基硫属化合物薄膜，所述铋基硫属化合物薄膜、量子点吸光层及空穴传输层形成N‑I‑P型异质结。本发明的量子点红外探测器弥补了探测截止波长≥2um的量子点红外探测器没有合适电子传输层的问题，并且制备的红外探测器结构简单，其性能高效、可重复性强、设备要求简单。

Description

一种量子点红外探测器及其制备方法
技术领域
本发明属于半导体红外探测材料技术领域，更具体地，涉及一种量子点红外探测器及其制备方法。
背景技术
红外光通常是指波长范围为0.76μm至100μm的电磁波，依据黑体辐射理论，任何绝对温度高于0K的物体都在自发辐射红外光。人眼无法直接观测到红外光，因此需要依靠红外探测技术。在多种红外探测器中，光伏型红外探测器因其噪声低、响应速度快等优异的性能，是目前商业中最成熟的探测器器件结构。
主流的光伏型红外探测器主要为铟镓砷红外探测器、碲镉汞红外探测器、锑化铟红外探测器等，其主要为III-V族和II-VI晶体材料，尽管上述探测器性能优异，占据目前市面上绝大部分光伏型红外探测器市场，但由于其受制于必须依靠MOCVD、MBE、LPE等高精度外延技术制备，并且由于其与硅基读出电路不能直接集成，因此价格高昂，阻碍了红外探测器在民用领域的应用。
量子点红外探测器是一种新兴的红外探测器，其独特优势在于，量子点可溶液合成并溶液制备为量子点吸光层，其工艺简单，成本低廉，并且可以直接硅基读出电路集成。目前量子点红外探测器技术还无法达到III-V族探测器的高性能，但通过对量子点表面的化学钝化以及探测器能带工程的构建，仍有望实现高性能、低成本红外探测器。
目前量子点红外探测器中常用的电子传输层通常为氧化锌、氧化锡、氧化钛，硫化镉等无机材料，但这些电子传输层仅适用于近红外量子点红外探测器(0.76μm-1.7μm)。随着量子点尺寸的增大，量子点的探测截止波长向长波段红外方向延伸，量子点的导带会逐渐下移，特别是对于探测截止波长在2μm以上的量子点吸光层，现有的电子传输层与其导带不匹配，即电子传输层的导带高于量子点吸光层的导带，这种不匹配会在异质结界面处形成严重的电子势垒，导致量子点吸光层的光生电子无法有效地被电子传输层抽取，极大的影响了量子点红外探测器的性能。因此，目前在探测截止波长在2μm以上的量子点红外探测器中，还没有合适的电子传输层，这严重制约了量子点红外探测器向长波方向的探索和研究。因此，探索一种更适合于红外探测器的电子传输层，开发一种新的红外探测器结构对于量子点红外探测器的进一步发展和广泛应用具有极其重要的意义。
发明内容
针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种量子点红外探测器及其制备方法，其目的在于解决探测截止波长≥2μm时，电子传输层与量子点吸光层之间导带不匹配的问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种量子点红外探测器，自下而上依次包括：底电极、电子传输层、量子点吸光层、空穴传输层和顶电极，所述电子传输层为铋基硫属化合物薄膜，所述铋基硫属化合物薄膜、量子点吸光层及空穴传输层形成N-I-P型异质结。
进一步地，所述铋基硫属化合物为Bi2X3或Bi2(XmY1-m)3中的一种，其中X,Y为S、Se或Te中任意两种不同的元素组合；0＜m＜1。
进一步地，所述铋基硫属化合物为硫化铋Bi2S3、硫硒化铋Bi2(SmSe1-m)3或硫碲化铋Bi2(SmTe1-m)3。
进一步地，所述底电极和顶电极的材料为红外透明导电材料或金属导电材料，并且所述底电极和顶电极至少有一个采用红外透明导电材料。
进一步地，所述红外透明导电材料为ITO、FTO或AZO；所述金属导电材料为金、银、铜或铝。
进一步地，所述量子点吸光层的材料为碲化汞、硫化铅、硒化铅、硫化镉、硒化镉或硫化锌量子点。
进一步地，所述空穴传输层材料为氧化镍、氧化钼、PEDOT、Spiro-MeTAD、碲化银量子点或所述量子点吸光层材料对应的P型掺杂量子点。
按照本发明的另一个方面，提供了一种如第一方面任意一项所述的量子点红外探测器制备方法，包括：
S1、采用快速热蒸发法在底电极上沉积铋基硫属化合物薄膜，形成电子传输层；
S2、在所述电子传输层上制备量子点吸光层；
S3、在所述量子点吸光层上制备空穴传输层；
S4、在制备完成的空穴传输层上制备顶电极。
进一步地，所述快速热蒸发法的实现方式为：将底电极倒置于铋基硫属化合物粉末上方0.1cm-2cm，设定所述底电极的温度为30-400℃，蒸发温度为500-800℃，蒸发时间为10s-100s，抽真空至真空度不高于0.1Torr。
进一步地，步骤S2中，采用涂覆、打印、旋涂、滴涂、刮涂、喷涂或印刷的方式制备所述量子点吸光层。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
(1)本发明将铋基硫属化合物作为电子传输层应用于量子点红外探测器领域，通过铋基硫属化合物薄膜与量子点吸光层之间形成的异质结，实现了电子传输层和探测截止波长≥2μm的量子点吸光层之间的导带匹配(电子传输层导带不高于量子点吸光层导带，且两者导带差小于0.2电子伏特)，增加了电子传输层对量子点吸光层中光生电子的抽取能力；并且由于铋基硫属化合物禁带宽度为量子点吸光层的至少两倍，其价带位置低于量子点吸光层的价带，存在较大的价带差，因此可以阻止量子点吸光层中的光生空穴反向传输，进一步增强了量子点红外探测器的信号收集能力，提高了探测器的响应度。
(2)同时，铋基硫属化合物薄膜与量子点吸光层之间形成异质结，使得铋基硫属化合物薄膜对量子点红外探测器内建电场有正向贡献，有效抑制暗电流噪声，可以使暗电流噪声降低几倍至多个量级。
(3)作为优选，顶电极材料除了常用的金属，还可以采用ITO、FTO、AZO等红外透明导电材料作为透光窗口，从而实现从顶部入射探测信号光。
(4)本发明将快速热蒸发方法引入量子点红外探测器领域，制备的铋基硫属化合物薄膜的平整性与浸润性更好，更适合于探测截止波长≥2μm的量子点吸光层的制备。
(5)基于快速热蒸发法制备的外延生长的铋基硫属化合物薄膜相比于传统电子传输层(如氧化锌、氧化锡等)采用的磁控溅射工艺，本发明提供的方法所需设备简单，步骤简洁，可以实现完全的自动化生产。
总而言之，本发明的量子点红外探测器弥补了探测截止波长≥2μm的量子点红外探测器没有合适电子传输层的问题；并且制备的红外探测器结构简单，其性能高效、可重复性强、设备要求简单。
附图说明
图1是本发明红外探测器的结构示意图。
图2是本发明实施例1制备得硫化铋薄膜的表面SEM图。
图3是本发明实施例1制备得硫化铋薄膜的表面AFM图。
图4是本发明实施例1中硫化铋薄膜与碲化汞量子点吸光层的能带关系示意图。
图5是本发明实施例1中红外探测器的截面SEM图。
图6是本发明实施例中红外探测的原理图。
图7是本发明实施例1中红外探测器的光电转换性能图。
图8是本发明实施例2中硫硒化铋薄膜与硫化铅量子点吸光层的能带关系示意图。
图9是本发明实施例2中红外探测器的光电转换性能图。
图10是本发明实施例3中硫碲化铋薄膜与硒化铅量子点吸光层的能带关系示意图。
图11是本发明实施例3中红外探测器的光电转换性能图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中1为衬底，2为底电极，3为电子传输层，4为量子点吸光层，5为空穴传输层，6为顶电极。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，一种量子点红外探测器，自下而上依次包括：底电极2、电子传输层3、量子点吸光层4、空穴传输层5和顶电极6；其中，底电极作为阴极，顶电极作为阳极，电子传输层为铋基硫属化合物薄膜，量子点吸光层的探测截止波长≥2μm。铋基硫属化合物薄膜、量子点吸光层及空穴传输层形成N-I-P型异质结，使得该红外探测器为光伏型结构。铋基硫属化合物薄膜作为电子传输层抽取量子点吸光层中的光生电子；量子点吸光层作为对红外光的吸收层，用于将小于探测截止波长的红外光转换为电信号实现对红外光的探测；空穴传输层的作用为抽取量子点吸光层中的光生空穴。
该铋基硫属化合物为Bi2X3或Bi2(XmY1-m)3中的任意一种，其中，X,Y为S,Se或Te中任意两种不同的元素组合；0＜m＜1。比如，该铋基硫属化合物包括但不限于是硫化铋Bi2S3、硫硒化铋Bi2(SmSe1-m)3或硫碲化铋Bi2(SmTe1-m)3。
底电极的材料为ITO、FTO、AZO等红外透明导电电极材料或金、银、铜、铝等常见导电金属材料；量子点吸光层中的材料包括但不限于碲化汞、硫化铅、硒化铅、硫化镉、硒化镉及硫化锌等量子点；空穴传输层材料包括但不限于碲化银量子点以及与量子点吸光层材料对应的P型掺杂量子点(即P型碲化汞、P型硫化铅及P型硒化铅等量子点)等，也可以是氧化镍、氧化钼、PEDOT、Spiro-MeTAD等无机或有机材料；顶电极材料为金、银、铜、铝等常见导电金属材料或ITO、FTO、AZO等红外透明导电电极材料；但是，底电极与顶电极中至少有一个是采用红外透明导电电极材料制备以作为红外探测窗口。
本发明的铋基硫属化合物薄膜的导带远低于目前常见的电子传输层材料(氧化钛、氧化锌、硫化镉等)的导带，与探测截止波长≥2μm的量子点吸光层的导带匹配，即可以使得电子传输层导带不高于量子点吸光层导带，且导带差△EC小于0.2电子伏特；铋基硫属化合物与量子点吸光层之间形成异质结，增强了对量子点中光生电子的抽取能力。并且铋基硫属化合物不吸收波长大于1μm的红外光，不会影响量子点吸光层信号的采集。
进一步地，由于铋基硫属化合物的禁带宽度为量子点吸光层的至少两倍，其价带位置低于量子点吸光层的价带，使得铋基硫属化合物薄膜与量子点吸光层之间存在较大的价带差△Ev，因而可以阻止量子点吸光层中的光生空穴反向传输，即从量子点吸光层向铋基硫属化合物薄膜的传输。
本发明中，上述量子点红外探测器的制备方法如下：
(1)采用快速热蒸发法在底电极上沉积铋基硫属化合物薄膜。
具体的，称量铋基硫属化合物粉末0.1-10g，用50目筛子将称量好的铋基硫属化合物粉末均匀洒在白玻璃上，并将其放置于管式炉中；衬底1和底电极形成导电衬底，将洗净吹干的导电衬底倒置放于铋基硫属化合物粉末上方0.1-2cm处，并给衬底保温；抽真空至真空度不高于0.1Torr，进行快速热蒸发对应设备的程序设定，设定衬底温度为30-400℃，保温5-30分钟，蒸发温度500-800℃，蒸发时间10-100s。待蒸发完成并降温后再放气后，得到制备好的铋基硫属化合物薄膜。其中，衬底的材料一般为玻璃、蓝宝石等红外透明材料、聚亚酰胺等柔性材料或硅基读出电路。
具体的，在制备的过程中，通过调节蒸发温度、衬底温度、蒸发时间以及衬底到蒸发源的距离，调节铋基硫属化合物薄膜的厚度、结晶性、掺杂浓度等性质，以此来构建更高效的量子点红外探测器。
(2)在铋基硫属化合物薄膜上制备量子点吸光层。
具体的，配置好量子点溶液，将步骤(1)中制备好的铋基硫属化合物薄膜水平放置，将配置好的量子点溶液通过涂覆或打印在外延生长的铋基硫属化合物薄膜上形成量子点吸光层。除了涂覆或打印，量子点吸光层的制备方法还可以是旋涂、滴涂、刮涂、喷涂或印刷等方式。量子点吸光层的厚度在100nm-5000nm范围。
量子点吸光层中的材料包括但不限于碲化汞、硫化铅、硒化铅、硫化镉、硒化镉及硫化锌等量子点，通过选取合适的量子点材料体系以及改变量子点的合成方式、合成时间、合成温度等条件，可以调节量子点吸光层的吸光范围，实现对不同波长的红外探测。
(3)在量子点吸光层上制备空穴传输层；
制备的空穴传输层厚度为20-200nm，空穴传输层的制备材料包括但不限于氧化镍、氧化钼、碲化银量子点以及与前述量子点吸光层的制备材料对应的P型掺杂量子点等。
(4)在制备完成的空穴传输层上制备顶电极。
具体的，顶电极的制备方法包括但不限于热蒸发、磁控溅射、电子束蒸发等方式。顶电极材料包括但不限于金、银、铜、铝、ITO、FTO等。
下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例中，实现一种基于硫化铋薄膜的碲化汞量子点红外探测器的制备：
(1)称量硫化铋粉末0.5g，用50目筛子将硫化铋粉末均匀地洒在白玻璃上，并将其放置于管式炉中；衬底和制备的ITO底电极形成ITO导电衬底，将洗净吹干的ITO导电衬底倒置放于硫化铋粉末上方1cm处，盖上石墨块给衬底保温；抽真空至真空度为0.002Torr，进行快速热蒸发程序设定，设定衬底温度为100℃，保温时间为10分钟，升温速度10℃/s，蒸发温度600℃，蒸发时间50s。开始运行快速热蒸发过程，待蒸发完成并降温后放气取出，将硫化铋薄膜置于真空环境中，400℃退火10分钟后取出，得到制备好的硫化铋薄膜。本实施例中，制备好的硫化铋薄膜厚度为50nm。
(2)将硫化铋薄膜水平放置，将碲化汞量子点溶液滴在步骤(1)中制备好的硫化铋薄膜上，以2000rpm的速度旋涂30s，用乙二硫醇浸泡10s，旋涂30s，重复10次，最终形成量子点吸光层。碲化汞量子点吸光层的厚度为400nm，探测截止波长为2.5μm。
(3)将步骤(2)中制备完成的薄膜水平放置，将碲化银量子点溶液滴在碲化汞量子点吸光层上，以2000rpm的速度旋涂30s，用乙二硫醇浸泡30s，旋涂30s，重复两次，得到制备好的空穴传输层，厚度为20nm。
(4)在步骤(3)制备完成的薄膜上用热蒸发蒸镀金作为顶电极，蒸镀仪真空度为0.005Pa，蒸发电流为128A，制备得到的金导电电极厚度50nm。
如图2所示，是本实施例制备得硫化铋薄膜的表面SEM图。可以看出，硫化铋薄膜晶粒堆积紧密，表面平整，起伏小。
如图3所示，是本实施例制备得硫化铋薄膜的表面AFM电流电势图。可以看出，制备的硫化铋薄膜表面漏电极小，符合红外探测器的电子传输层的要求。
如图4所示，是本实施例中硫化铋薄膜与碲化汞量子点吸光层的能带关系。从图中可以看出，硫化铋薄膜与碲化汞量子点吸光层的导带均为-4.43eV，其导带差△Ec＝0eV；与传统的电子传输层材料的导带相比(氧化锌、氧化锡、氧化钛，硫化镉等材料的导带在-3.8eV到-4.2eV之间，其中，eV为电子伏特)，本发明实施例中的硫化铋薄膜与碲化汞量子点吸光层的能带完全匹配，可以实现更高效的光生电子抽取。同时，硫化铋薄膜的价带低于碲化汞量子点吸光层的价带，两者价带差△Ev＝0.67eV，可以较好地阻止量子点吸光层中的光生空穴向硫化铋薄膜中传输。即在实现高效的光生电子抽取的同时，能够阻挡光生空穴的反向传输。
如图5所示，是本实施例中红外探测器的截面SEM图。从图中可以看出，本实施例中的硫化铋薄膜的平整性与浸润性较好，更适合探测截止波长≥2μm的量子点吸光层的制备。
如图6所示，是本发明的量子点红外探测器的基本应用原理图(底入射探测型，顶入射只需将光源位置置于顶电极上，且偏置电压反向)。红外光从底电极入射到探测器上，量子点吸光层吸收光信号并转换为电流信号，在底电极和顶电极上接入信号采集仪器，连通电流回路，光生电流信号被仪器采集，实现对红外光的探测，其通常工作在0偏置电压或负偏置电压模式下(底电极接正压，顶电极接负压)。
如图7所示，是本实施例中红外探测器的红外转换性能图。可以看出，本实施例中的采用硫化铋薄膜作为电子传输层的碲化汞量子点红外探测器较之没有采用硫化铋薄膜作为电子传输层的碲化汞量子点红外探测器，在同等波长，同等功率，同等距离的光照下，本实施例的碲化汞量子点红外探测器的光生电流为后者的2.5倍，说明同条件红外信号光的探测能力显著提升。其中，图中w/o硫化铋表示不包含硫化铋的电子传输层。
实施例2
本实施例中，实现一种基于硫硒化铋薄膜的硫化铅量子点红外探测器的制备。
(1)称量硫化铋粉末0.5g，硒化铋粉末0.3g形成混合粉末，用50目筛子将混合粉末均匀地洒在白玻璃上，放置于管式炉中，将洗净吹干的ITO导电衬底倒置放于混合粉末上方1cm处，盖上石墨块给衬底保温。抽真空至真空度为0.002Torr，设定衬底温度为100℃，蒸发温度640℃，蒸发时间60s，开始运行快速热蒸发过程，待蒸发完成并降温后放气取出，得到制备好的硫硒化铋薄膜。本实施例中，制备好的硫硒化铋薄膜厚度为80nm。
(2)将硫硒化铋薄膜水平放置，将硫化铅量子点溶液滴满外延生长的硫硒化铋薄膜表面，以2000rpm的速度旋涂30s，85℃退火10分钟，形成硫化铅量子点吸光层。硫化铅量子点吸光层的厚度为350nm。
(3)将硫化铅量子点溶液滴在硫化铅量子点吸光层上，以2000rpm的速度旋涂30s，用乙二硫醇浸泡10s，旋涂30s，重复两次，得到制备好的空穴传输层，厚度为50nm，探测截止波长为2μm。
(4)在步骤(3)制备完成的薄膜上用热蒸发蒸镀金作为顶电极。蒸镀仪真空度为0.005Pa，蒸发电流为128A，制备得到的金导电电极厚度50nm。
如图8所示，是本实施例中硫硒化铋薄膜与硫化铅量子点吸光层的能带关系。可以发现，硫硒化铋薄膜低于硫化铅量子点吸光层的导带，且两者相近，其导带差△Ec＝0.1eV，两者的能带能较好地匹配，可以实现高效的光生电子抽取。同时，硫硒化铋薄膜的价带低于硫化铅量子点吸光层的价带，其价带差△Ev＝0.48eV，可以有效地阻止量子点吸光层中的光生空穴向硫硒化铋薄膜中传输。
如图9所示，是本实施例中红外探测器的红外转换性能图。可以看出，本实施例中的采用硫硒化铋薄膜作为电子传输层的硫化铅量子点红外探测器较之没有采用硫硒化铋薄膜作为电子传输层的硫化铅量子点红外探测器，在同等波长，同等功率，同等距离的光照下，本实施例的硫化铅量子点红外探测器的光生电流为后者的3.09倍，说明同条件红外信号光的探测能力显著提升。
实施例3
本实施例中，实现一种基于硫碲化铋薄膜的硒化铅量子点红外探测器的制备。
(1)称量硫化铋粉末1g和碲化铋0.1g形成混合粉末，用50目筛子将混合粉末均匀地洒在白玻璃上，放置于管式炉中，将洗净吹干的ITO导电衬底倒置放于混合粉末上方1cm处，盖上石墨块给衬底保温。抽真空至真空度为0.002Torr，设定衬底温度为30℃，蒸发温度600℃，蒸发时间30s，开始运行快速热蒸发过程，待蒸发完成并降温后放气取出，硫碲化铋薄膜制备完成。本实施例中，制备好的硫碲化铋薄膜厚度为20nm。
(2)将硫碲化铋薄膜水平放置，将硒化铅量子点溶液滴满外延生长的硫化铋薄膜表面，以2500rpm的速度旋涂30s，用四丁基碘化铵溶液浸泡30s，以2500rpm的速度旋涂30s，重复前述步骤8次，最终形成硒化铅量子点吸光层。硒化铅量子点吸光层的厚度为300nm，探测截止波长为2.1μm。
(3)将硒化铅量子点溶液滴在硒化铅量子点吸光层上，以2500rpm的速度旋涂30s，用乙二硫醇浸泡10s，旋涂30s，重复两次。得到制备好的空穴传输层，厚度为50nm。
(4)在步骤(3)制备完成的薄膜上用热蒸发蒸镀银作为顶电极。蒸镀仪真空度为0.005Pa，蒸发电流为115A，制备得到的银导电电极厚度为80nm。
如图10所示，是本实施例中硫碲化铋薄膜与硒化铅量子点吸光层的能带关系。可以发现，硫碲化铋薄膜低于硒化铅量子点吸光层的导带，且两者相近，其导带差△Ec＝0.15eV，两者的能带能较好地匹配，可以实现高效的光生电子抽取，同时，硫碲化铋薄膜的价带低于硫化铅量子点吸光层的价带，其价带差△Ev＝0.45eV，可以有效地阻止量子点吸光层中的光生空穴向硫碲化铋薄膜中传输。
如图11所示，是本实施例中红外探测器的红外转换性能图。可以看出，本实施例中的采用硫碲化薄膜作为电子传输层的硒化铅量子点红外探测器较之没有采用硫碲化薄膜作为电子传输层的硒化铅量子点红外探测器，在同等波长，同等功率，同等距离的光照下，本实施例的硒化铅量子点红外探测器的光生电流为后者的2.75倍，说明同条件红外信号光的探测能力显著提升。
本发明的量子点红外探测器优选应用于量子点吸光层的探测截止波长≥2μm。铋基硫属化合物薄膜的导带远低于目前常见的电子传输层，与探测截止波长≥2μm的量子点吸光层的导带匹配，由此解决了探测截止波长≥2μm的量子点红外探测器缺乏合适的电子传输层的问题，对未来量子点红外探测器的发展有着重要的意义。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种量子点红外探测器，自下而上依次包括：底电极(2)、电子传输层(3)、量子点吸光层(4)、空穴传输层(5)和顶电极(6)，其特征在于，所述电子传输层(3)为铋基硫属化合物薄膜，所述铋基硫属化合物薄膜、量子点吸光层及空穴传输层形成N-I-P型异质结。
2.根据权利要求1所述的量子点红外探测器，其特征在于，所述铋基硫属化合物为Bi2X3或Bi2(XmY1-m)3中的一种，其中X,Y为S、Se或Te中任意两种不同的元素组合；0＜m＜1。
3.根据权利要求2所述的量子点红外探测器，其特征在于，所述铋基硫属化合物为硫化铋Bi2S3、硫硒化铋Bi2(SmSe1-m)3或硫碲化铋Bi2(SmTe1-m)3。
4.根据权利要求3所述的量子点红外探测器，其特征在于，所述底电极和顶电极的材料为红外透明导电材料或金属导电材料，并且所述底电极和顶电极至少有一个采用红外透明导电材料。
5.根据权利要求4所述的量子点红外探测器，其特征在于，所述红外透明导电材料为ITO、FTO或AZO；所述金属导电材料为金、银、铜或铝。
6.根据权利要求5所述的量子点红外探测器，其特征在于，所述量子点吸光层的材料为碲化汞、硫化铅、硒化铅、硫化镉、硒化镉或硫化锌量子点。
7.根据权利要求6所述的量子点红外探测器，其特征在于，所述空穴传输层材料为氧化镍、氧化钼、PEDOT、Spiro-MeTAD、碲化银量子点或所述量子点吸光层材料对应的P型掺杂量子点。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的量子点红外探测器制备方法，其特征在于，包括：
S1、采用快速热蒸发法在底电极上沉积铋基硫属化合物薄膜，形成电子传输层；
S2、在所述电子传输层上制备量子点吸光层；
S3、在所述量子点吸光层上制备空穴传输层；
S4、在制备完成的空穴传输层上制备顶电极。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述快速热蒸发法的实现方式为：将底电极倒置于铋基硫属化合物粉末上方0.1cm-2cm，设定所述底电极的温度为30-400℃，蒸发温度为500-800℃，蒸发时间为10s-100s，抽真空至真空度不高于0.1Torr。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，采用涂覆、打印、旋涂、滴涂、刮涂、喷涂或印刷的方式制备所述量子点吸光层。
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