CN114497391B - 一种光电探测器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光电探测器的制备方法,属于光电材料与器件技术领域,目的在于使用多功能修饰策列,提供一种高性能光电薄膜材料用于高性能光电探测器。首先通过熔盐与水浴相结合的方法特定合成溴基团修饰的金属碳化物纳米颗粒(Br‑MNPs),然后将Br‑MNPs与钙钛矿前驱体溶液混合,由于溴离子与前驱体溶液中碘铅八面体的相互作用力,使其优先富集在Br‑MNPs周围减少了成核位点,最终实现了高取向的钙钛矿薄膜,且弥补了卤素离子空位和钝化了晶界。同时,提供额外的载流子传输通道,以促进激子分离并提高光生电子提取能力,大大提升了光电探测器的响应速率和探测率。本发明适用于得到高质量钙钛矿薄膜以及促进其在光电探测器方面的应用研究。
Description
技术领域
本发明属于光电材料与器件技术领域,具体涉及一种光电探测器的制备方法。制备出的Br-MNPs钙钛矿光电探测器,采用化学键之间的相互作用力,旨在解决钙钛矿晶粒的杂乱生长及载流子传输低等问题。此方法制备的光电探测器具有高速、高灵敏的特点,并可用于水下光通信。
背景技术
光电探测器广泛应用于光通信、图像传感、环境监测和生物检测等。目前,商用光电探测器主要是基于四族、三五族和二六族化合物半导体。但是此类半导体生长工艺复杂、气氛控制严格、制备价格昂贵。相比于这些传统半导体材料,新兴的有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿得益于其可调谐带隙、长载流子寿命、高吸收系数高和长扩散距离,在光电元器件中展现出巨大的潜力。尽管基于钙钛矿的光电探测器取得了巨大的进展,但是它们的光响应受限于材料的本征缺陷以及较差的载流子传输特性。由于钙钛矿的离子性质,它们在生长过程中经历了快速的成核过程,导致内在的软晶格框架中存在大量的弱离子键,例如:碘离子空位。
迄今为止,科研人员为了消除表面缺陷并提高载流子传输性能付出了巨大的努力。例如:使用阴离子(包括:溴、氯、氟等)提高钙钛矿薄膜的结晶度和钝化缺陷。但这些方法重点关注的是晶界,而忽略了其他类型的缺陷,如:阴离子空位。此外,引入二维材料也是提高钙钛矿薄膜电导率和载流子迁移率的一种有效方法。但它们无法提供定制的官能团来解决阴离子空位、晶界和界面缺陷。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种光电探测器的制备方法,以及其在光电探测器方面的应用研究。通过在钙钛矿前驱体溶液中引入溴基团修饰金属碳化物(MXene)纳米颗粒(Br-MNPs),由于溴离子与前驱体溶液中碘铅八面体的相互作用力,使其优先富集在Br-MNPs周围减少了成核位点,最终实现了高取向的钙钛矿薄膜,且弥补了钙钛矿薄膜中卤素离子空位和钝化了晶界。同时,提供额外的载流子传输通道,以促进激子分离并提高光生电子提取能力,大大提升了光电探测器的响应速率和探测率,有效解决了现有钙钛矿探测器材料中本征缺陷较多、载流子输运效率低的问题,且在水下无线光通信系统中得到了应用演示。本发明适用于得到高质量钙钛矿薄膜以及促进其在光电探测器方面的应用研究。
本发明采用的技术方案如下:
一种光电探测器的制备方法,包括以下步骤:
S1、将Ti3AlC2和溴化铜熔盐在充满氮气的手套箱中使用研钵充分混合;
S2、将步骤S1中充分混合的Ti3AlC2和溴化铜熔盐放入氧化铝坩埚中,在氩气保护下,在管式炉中加热,加热温度700℃,加热时长7小时,得到全溴基团修饰的MXene片状粉末;
S3、将全溴基团修饰的MXene片状粉末用去离子水洗涤去除残留的溴化铜,并通过氯化铵溶液或氨水溶液进一步去除残留的铜杂质;
S4、将清洁除杂后的全溴基团修饰的MXene片状粉末在40℃下真空干燥,获得Ti3C2Br片状粉末;
S5、将Ti3C2Br片状粉末使用水热处理制备得到小尺寸的Br-MNPs;
S6、将274.3mg的碘化铅粉末,38.54mg的溴化铅粉末,95.06mg甲脒氢碘酸盐粉末和10.92mg甲基溴化胺粉末混合;
S7、将混合粉末溶解在0.5mL的N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中,得到甲胺甲脒钙钛矿前躯体溶液;
S8、将Br-MNPs注入甲胺甲脒钙钛矿前躯体溶液中,然后与34μL碘化铯前驱体溶液混合,形成Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体溶液;
S9、在超声波清洗机中依次使用洗涤剂、去离子水和乙醇各清洗导电玻璃衬底20分钟;
S10、吹入氮气将清洗后的导电玻璃衬底吹干,并进行15分钟的紫外线或臭氧处理;
S11、使用一步旋涂法将二氧化锡前驱体溶液沉积在导电玻璃衬底上制备二氧化锡薄膜,旋涂速度为4000rpm,旋涂时间为30秒;
S12、将二氧化锡薄膜放置在空气中退火,退火温度为150℃,退火时间为30分钟,再冷却至室温;
S13、对二氧化锡薄膜进行15分钟的紫外线或臭氧处理;
S14、在手套箱中旋涂Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体溶液在二氧化锡薄膜上,形成钙钛矿薄膜作为光敏吸收层,旋涂速度为6000rpm,旋涂时间为30秒,并在旋涂过程的最后5秒滴入氯苯,再在120℃下退火30分钟,使钙钛矿薄膜良好结晶;
S15、将30μL Spiro-OMeTAD溶液旋涂在钙钛矿薄膜上形成Spiro-OMeTAD薄膜,旋涂速度为3000rpm,旋涂时间为30秒,再放置于充满氧气的气氛中12个小时;
S16、在Spiro-OMeTAD薄膜上使用热蒸发的方法沉积80nm的金电极,最终制得Br-MNPs掺杂钙钛矿光电探测器。
在上述方案中,所述步骤S5中,水热处理时用氨水调节溶液的PH值为9,并加热6小时,加热温度120℃,再将所得溶液以10000rpm离心30分钟,再在真空下完全干燥,干燥温度45℃,干燥时间8小时。
在上述方案中,所述步骤S7中,N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜的混合溶剂中,N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜的体积比为4:1。
在上述方案中,所述步骤S8中,碘化铯前驱体溶液是由碘化铯溶于二甲基亚砜中,形成摩尔浓度为2mol/L的溶液。
在上述方案中,所述步骤S11中,二氧化锡前驱体溶液是由二氧化锡胶体溶解在去离子水中形成的溶液,二氧化锡胶体与去离子水的体积比为1:3。
在上述方案中,所述步骤S15中,Spiro-OMeTAD溶液是由36.5mg Spiro-OMeTAD溶解在0.5mL氯苯、9μL Li-TFSI、15μL 4-叔丁基吡啶和14.5μL FK209的混合溶液中所形成的溶液。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明制备了溴基团修饰金属碳化物(MXene)纳米颗粒(Br-MNPs),且其平均粒径为4nm。通过在钙钛矿前驱体溶液中添加Br-MNPs,利用溴离子抑制钙钛矿晶体的成核位点数量,促进了晶粒的生长;同时,弥补了碘离子空位,计算得出的缺陷态密度降低(约20倍)至2.55×1015cm-3。
2、本发明中,由于Br-MNPs的高导电性,并且在相邻钙钛矿晶粒间起到桥梁作用,加速了载流子的提取和传输。钝化后的钙钛矿薄膜载流子迁移率提高(近两倍)至0.210cm2V-1s-1,因此该器件具有更快的响应速率(29.9μs)。该光电探测器用于水下光通信,显示出快速准确的信息传输,波特率高达128kbit/s。
3、本发明中,Br-MNPs中溴离子与钙钛矿前驱体溶液中碘铅八面体的相互作用力,使其优先富集在Br-MNPs周围减少了成核位点,最终实现了高取向的钙钛矿薄膜,且弥补了卤素离子空位和钝化了晶界。同时,提供额外的载流子传输通道,以促进激子分离并提高光生电子提取能力。
4、本发明中,合成的Ti3C2其表面官能团为溴离子,平均粒径为4nm。
附图说明
图1为本发明Br-MNPs合成示意图;
图2为本发明Br-MNPs掺杂钙钛矿光电探测器的结构图;
图3为本发明Br-MNPs掺杂钙钛矿成膜原理图;
图4为本发明水下光通信示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到:标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明的简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接或一体地连接;可以使机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个原件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种光电探测器的制备方法,包括以下步骤:
S1、将Ti3AlC2和溴化铜熔盐在充满氮气的手套箱中使用研钵充分混合;
S2、将步骤S1中充分混合的Ti3AlC2和溴化铜熔盐放入氧化铝坩埚中,在氩气保护下,在管式炉中加热,加热温度700℃,加热时长7小时,得到全溴基团修饰的MXene片状粉末;
S3、将全溴基团修饰的MXene片状粉末用去离子水洗涤去除残留的溴化铜,并通过氯化铵溶液或氨水溶液进一步去除残留的铜杂质;
S4、将清洁除杂后的全溴基团修饰的MXene片状粉末在40℃下真空干燥,获得Ti3C2Br片状粉末;
S5、将Ti3C2Br片状粉末使用水热处理制备得到小尺寸的Br-MNPs;
S6、将274.3mg的碘化铅粉末,38.54mg的溴化铅粉末,95.06mg甲脒氢碘酸盐粉末和10.92mg甲基溴化胺粉末混合;
S7、将混合粉末溶解在0.5mL的N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中,得到甲胺甲脒钙钛矿前躯体溶液;
S8、将Br-MNPs注入甲胺甲脒钙钛矿前躯体溶液中,然后与34μL碘化铯前驱体溶液混合,形成Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体溶液;
S9、在超声波清洗机中依次使用洗涤剂、去离子水和乙醇各清洗导电玻璃衬底20分钟;
S10、吹入氮气将清洗后的导电玻璃衬底吹干,并进行15分钟的紫外线或臭氧处理;
S11、使用一步旋涂法将二氧化锡前驱体溶液沉积在导电玻璃衬底上制备二氧化锡薄膜,旋涂速度为4000rpm,旋涂时间为30秒;
S12、将二氧化锡薄膜放置在空气中退火,退火温度为150℃,退火时间为30分钟,再冷却至室温;
S13、对二氧化锡薄膜进行15分钟的紫外线或臭氧处理;
S14、在手套箱中旋涂Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体溶液在二氧化锡薄膜上,形成钙钛矿薄膜作为光敏吸收层,旋涂速度为6000rpm,旋涂时间为30秒,并在旋涂过程的最后5秒滴入氯苯,再在120℃下退火30分钟,使钙钛矿薄膜良好结晶;
S15、将30μL Spiro-OMeTAD溶液旋涂在钙钛矿薄膜上形成Spiro-OMeTAD薄膜,旋涂速度为3000rpm,旋涂时间为30秒,再放置于充满氧气的气氛中12个小时;
S16、在Spiro-OMeTAD薄膜上使用热蒸发的方法沉积80nm的金电极,最终制得Br-MNPs掺杂钙钛矿光电探测器。
进一步地,所述步骤S5中,水热处理时用氨水调节溶液的PH值为9,并加热6小时,加热温度120℃,再将所得溶液以10000rpm离心30分钟,再在真空下完全干燥,干燥温度45℃,干燥时间8小时。
进一步地,所述步骤S7中,N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜的混合溶剂中,N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜的体积比为4:1。
进一步地,所述步骤S8中,碘化铯前驱体溶液是由碘化铯溶于二甲基亚砜中,形成摩尔浓度为2mol/L的溶液。
进一步地,所述步骤S11中,二氧化锡前驱体溶液是由二氧化锡胶体溶解在去离子水中形成的溶液,二氧化锡胶体与去离子水的体积比为1:3。
进一步地,所述步骤S15中,Spiro-OMeTAD溶液是由36.5mg Spiro-OMeTAD溶解在0.5mL氯苯、9μL Li-TFSI、15μL 4-叔丁基吡啶和14.5μL FK209的混合溶液中所形成的溶液。
本发明在实施过程中,采用熔盐和水热相结合的方法合成了Br-MNPs。
首先采用熔盐法合成全溴基团修饰的MXene片状粉末,然后通过水热处理得到了Br-MNPs。具体合成步骤如下:
碳化钛铝312(Ti3AlC2)和溴化铜(CuBr2)熔盐在充满氮气的手套箱中使用研钵充分混合。随后,放入氧化铝坩埚中,在氩气保护下,在管式炉中于700℃加热7小时。为了获得高质量的MXene,粉末用去离子水洗涤以去除残留的CuBr2,并通过氯化铵/氨水溶液进一步纯化以去除铜杂质。然后将清洁后的产品在40℃下真空干燥以获得Ti3C2Br片状粉末。接下来,使用水热处理从剥离的Ti3C2Br片状粉末中制备小尺寸的Br-MNPs。此外,用氨水调节溶液的PH值(PH=9),然后在120℃下加热6小时。最后,将Ti3C2Br片状前驱体溶液以10000rpm离心30分钟,然后完全干燥(在真空下,45℃,8小时)以获得高质量的Br-MNPs。
关于Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体的制备:
甲胺甲脒(FAMA)钙钛矿前躯体最初是通过将混合粉末(274.3mg的碘化铅、38.54mg的溴化铅粉末、95.06mg甲脒氢碘酸盐和10.92mg甲基溴化胺)溶解在0.5m/L的混合N,N-二甲基甲酰胺/二甲基亚砜(体积比为4:1)溶剂中制备的。为了获得所需的CsFAMA钙钛矿前躯体,首先将不同量的Br-MNPs注入FAMA溶液中,然后与34μL碘化铯前驱体(溶解在DMSO中,摩尔浓度为2mol/L)混合,形成Br-MNPs掺杂钙钛矿前驱体。
关于Br-MNPs掺杂钙钛矿光电探测器的制备:
在超声波清洗机中依次使用洗涤剂、去离子水和乙醇清洗导电玻璃(ITO)衬底,每次清洗20分钟。然后吹入氮气将这些衬底吹干,并进行15分钟的紫外线/臭氧处理。此后,使用一步旋涂法将二氧化锡(SnO2)前驱体溶液(SnO2胶体溶解在去离子水中,体积比为1:3)沉积在ITO衬底上,转速为4000rpm,时间为30秒。接着,将样品放置在空气中退火,温度为150℃,时间为30分钟。等到冷却至室温后,对SnO2薄膜进行15分钟的紫外线/臭氧处理以消除残留物。随后,通过在手套箱中旋涂CsFAMA钙钛矿前驱溶液形成光敏吸收层,转速为6000rpm,时间为30秒。在旋涂过程的最后5秒滴入氯苯(反溶剂),并在120℃下退火30分钟以实现良好的结晶。此后,将30μL Spiro-OMeTAD溶液(36.5mg Spiro-OMeTAD溶解在0.5mL氯苯、9μL Li-TFSI、15μL 4-叔丁基吡啶和14.5μL FK209的混合溶液中)旋涂在钙钛矿薄膜上,转速为3000rpm,时间为30秒,并将整个器件放置于充满氧气的气氛中12个小时。最后,在顶部使用热蒸发的方法沉积80nm的金电极,最终制得Br-MNPs掺杂钙钛矿光电探测器。
实施例1
一种光电探测器的制备方法,包括以下步骤:
S1、将Ti3AlC2和溴化铜熔盐在充满氮气的手套箱中使用研钵充分混合;
S2、将步骤S1中充分混合的Ti3AlC2和溴化铜熔盐放入氧化铝坩埚中,在氩气保护下,在管式炉中加热,加热温度700℃,加热时长7小时,得到全溴基团修饰的MXene片状粉末;
S3、将全溴基团修饰的MXene片状粉末用去离子水洗涤去除残留的溴化铜,并通过氯化铵溶液或氨水溶液进一步去除残留的铜杂质;
S4、将清洁除杂后的全溴基团修饰的MXene片状粉末在40℃下真空干燥,获得Ti3C2Br片状粉末;
S5、将Ti3C2Br片状粉末使用水热处理制备得到小尺寸的Br-MNPs;
S6、将274.3mg的碘化铅粉末,38.54mg的溴化铅粉末,95.06mg甲脒氢碘酸盐粉末和10.92mg甲基溴化胺粉末混合;
S7、将混合粉末溶解在0.5mL的N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中,得到甲胺甲脒钙钛矿前躯体溶液;
S8、将Br-MNPs注入甲胺甲脒钙钛矿前躯体溶液中,然后与34μL碘化铯前驱体溶液混合,形成Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体溶液;
S9、在超声波清洗机中依次使用洗涤剂、去离子水和乙醇各清洗导电玻璃衬底20分钟;
S10、吹入氮气将清洗后的导电玻璃衬底吹干,并进行15分钟的紫外线或臭氧处理;
S11、使用一步旋涂法将二氧化锡前驱体溶液沉积在导电玻璃衬底上制备二氧化锡薄膜,旋涂速度为4000rpm,旋涂时间为30秒;
S12、将二氧化锡薄膜放置在空气中退火,退火温度为150℃,退火时间为30分钟,再冷却至室温;
S13、对二氧化锡薄膜进行15分钟的紫外线或臭氧处理;
S14、在手套箱中旋涂Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体溶液在二氧化锡薄膜上,形成钙钛矿薄膜作为光敏吸收层,旋涂速度为6000rpm,旋涂时间为30秒,并在旋涂过程的最后5秒滴入氯苯,再在120℃下退火30分钟,使钙钛矿薄膜良好结晶;
S15、将30μL Spiro-OMeTAD溶液旋涂在钙钛矿薄膜上形成Spiro-OMeTAD薄膜,旋涂速度为3000rpm,旋涂时间为30秒,再放置于充满氧气的气氛中12个小时;
S16、在Spiro-OMeTAD薄膜上使用热蒸发的方法沉积80nm的金电极,最终制得Br-MNPs掺杂钙钛矿光电探测器。
实施例2
在实施例1的基础上,所述步骤S5中,水热处理时用氨水调节溶液的PH值为9,并加热6小时,加热温度120℃,再将所得溶液以10000rpm离心30分钟,再在真空下完全干燥,干燥温度45℃,干燥时间8小时。
实施例3
在实施例1的基础上,所述步骤S7中,N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜的混合溶剂中,N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜的体积比为4:1。
实施例4
在实施例1的基础上,所述步骤S8中,碘化铯前驱体溶液是由碘化铯溶于二甲基亚砜中,形成摩尔浓度为2mol/L的溶液。
实施例5
在实施例1的基础上,所述步骤S11中,二氧化锡前驱体溶液是由二氧化锡胶体溶解在去离子水中形成的溶液,二氧化锡胶体与去离子水的体积比为1:3。
实施例6
在实施例1的基础上,所述步骤S15中,Spiro-OMeTAD溶液是由36.5mg Spiro-OMeTAD溶解在0.5mL氯苯、9μL Li-TFSI、15μL 4-叔丁基吡啶和14.5μL FK209的混合溶液中所形成的溶液。
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例,各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提,各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用,所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种光电探测器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将Ti3AlC2和溴化铜熔盐在充满氮气的手套箱中使用研钵充分混合;
S2、将步骤S1中充分混合的Ti3AlC2和溴化铜熔盐放入氧化铝坩埚中,在氩气保护下,在管式炉中加热,加热温度700℃,加热时长7小时,得到全溴基团修饰的MXene片状粉末;
S3、将全溴基团修饰的MXene片状粉末用去离子水洗涤去除残留的溴化铜,并通过氯化铵溶液或氨水溶液进一步去除残留的铜杂质;
S4、将清洁除杂后的全溴基团修饰的MXene片状粉末在40℃下真空干燥,获得Ti3C2Br片状粉末;
S5、将Ti3C2Br片状粉末使用水热处理制备得到Br-MNPs;
S6、将274.3mg的碘化铅粉末,38.54mg的溴化铅粉末,95.06mg甲脒氢碘酸盐粉末和10.92mg甲基溴化胺粉末混合;
S7、将S6中混合粉末溶解在0.5mL的N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中,得到甲胺甲脒钙钛矿前躯体溶液;
S8、将Br-MNPs注入甲胺甲脒钙钛矿前躯体溶液中,然后与34μL碘化铯前驱体溶液混合,形成Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体溶液;
S9、在超声波清洗机中依次使用洗涤剂、去离子水和乙醇各清洗导电玻璃衬底20分钟;
S10、吹入氮气将清洗后的导电玻璃衬底吹干,并进行15分钟的紫外线或臭氧处理;
S11、使用一步旋涂法将二氧化锡前驱体溶液沉积在导电玻璃衬底上制备二氧化锡薄膜,旋涂速度为4000rpm,旋涂时间为30秒;
S12、将二氧化锡薄膜放置在空气中退火,退火温度为150℃,退火时间为30分钟,再冷却至室温;
S13、对二氧化锡薄膜进行15分钟的紫外线或臭氧处理;
S14、在手套箱中旋涂Br-MNPs掺杂CsFAMA钙钛矿前驱体溶液在二氧化锡薄膜上,形成钙钛矿薄膜作为光敏吸收层,旋涂速度为6000rpm,旋涂时间为30秒,并在旋涂过程的最后5秒滴入氯苯,再在120℃下退火30分钟,使钙钛矿薄膜良好结晶;
S15、将30μL Spiro-OMeTAD溶液旋涂在钙钛矿薄膜上形成Spiro-OMeTAD薄膜,旋涂速度为3000rpm,旋涂时间为30秒,再放置于充满氧气的气氛中12个小时;
S16、在Spiro-OMeTAD薄膜上使用热蒸发的方法沉积80nm的金电极,最终制得Br-MNPs掺杂钙钛矿光电探测器。
2.按照权利要求1所述的一种光电探测器的制备方法,其特征在于,所述步骤S5中,水热处理时用氨水调节溶液的PH值为9,并加热6小时,加热温度120℃,再将所得溶液以10000rpm离心30分钟,再在真空下完全干燥,干燥温度45℃,干燥时间8小时。
3.按照权利要求1所述的一种光电探测器的制备方法,其特征在于,所述步骤S7中,N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜的混合溶剂中,N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜的体积比为4:1。
4.按照权利要求1所述的一种光电探测器的制备方法,其特征在于,所述步骤S8中,碘化铯前驱体溶液是由碘化铯溶于二甲基亚砜中,形成摩尔浓度为2mol/L的溶液。
5.按照权利要求1所述的一种光电探测器的制备方法,其特征在于,所述步骤S11中,二氧化锡前驱体溶液是由二氧化锡胶体溶解在去离子水中形成的溶液,二氧化锡胶体与去离子水的体积比为1:3。
6.按照权利要求1所述的一种光电探测器的制备方法,其特征在于,所述步骤S15中,Spiro-OMeTAD溶液是由36.5mg Spiro-OMeTAD溶解在0.5mL氯苯、9μL Li-TFSI、15μL 4-叔丁基吡啶和14.5μL FK209的混合溶液中所形成的溶液。
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