CN115028196A - 钙钛矿量子点、纳米片、半导体传感器的制备方法 - Google Patents

钙钛矿量子点、纳米片、半导体传感器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种钙钛矿量子点、钙钛矿纳米片、钙钛矿半导体传感器的制备方法，以及钙钛矿半导体传感器。该钙钛矿量子点的制备方法包括：匹配带隙需求，选择卤化铅；采用常温反溶剂扩散的方法，基于所述卤化铅制备卤化铅前驱体；制备油酸铯前驱体；将所述卤化铅前驱体加入到所述油酸铯前驱体中，并对所得化合物进行离心提纯，得到所述钙钛矿纳米片。该钙钛矿量子点的制备方法能够匹配不同光波的接收需求和/或不同波段的光源所产生的不同的信号处理需求，使所得钙钛矿量子点适于用作像素点。

Description

钙钛矿量子点、纳米片、半导体传感器的制备方法
技术领域
本申请涉及半导体集成电路制造工艺技术领域，特别是涉及一种钙钛矿量子点、钙钛矿纳米片、钙钛矿半导体传感器的制备方法，以及钙钛矿半导体传感器。
背景技术
钙钛矿结构半导体材料具有高的缺陷容忍度及高载流子迁移率，是新型半导体光电探测器及照明显示应用材料候选者之一。
材料的能隙决定了可被吸收的光子的波长；因此，如何根据不同光谱或能量分布来调节合适能隙来对应波段的光以获得最大能量转换效率，是当前亟需解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种钙钛矿量子点、钙钛矿纳米片、钙钛矿半导体传感器的制备方法，以及钙钛矿半导体传感器。
本申请根据一些实施例，提供一种钙钛矿纳米片的制备方法，包括：
匹配带隙需求，选择卤化铅；
采用常温反溶剂扩散的方法，基于所述卤化铅制备卤化铅前驱体；
制备油酸铯前驱体；
将所述卤化铅前驱体加入到所述油酸铯前驱体中，并对所得化合物进行离心提纯，得到所述钙钛矿纳米片。
上述钙钛矿纳米片的制备方法，通过预先根据目标光源的波段匹配对应的带隙需求，并根据带隙需求选择对应的卤化铅，采用对应的卤化铅进行后续卤化铅前驱体的制备，并通过卤化铅前驱体反应提纯后得到具有对应带隙的钙钛矿纳米片；使所得钙钛矿纳米片能够匹配不同光波的接收需求和/或不同波段的光源所产生的不同的信号处理需求，适于用作像素点。
在其中一个实施例中，所述采用常温反溶剂扩散的方法，基于所述卤化铅制备卤化铅前驱体，包括：
将所述卤化铅溶解于至少包括异丙醇、油酸和油胺的混合溶剂中，得到所述卤化铅前驱体。
上述钙钛矿纳米片的制备方法，采用异丙醇这种绿色混合反溶剂，替代传统制备工艺中常用的一些有毒反溶剂，为制备钙钛矿纳米片提供了绿色环保的途径，能够有效降低科研人员的健康安全风险，并解决钙钛矿纳米片制备过程中所使用的有毒反溶剂对环境造成的污染问题。
在其中一个实施例中，所述匹配带隙需求，选择卤化铅，包括：
根据不同颜色可见光对应量子点的带隙，提供溴化铅、碘化铅或氯化铅中的一种为所述卤化铅。
本申请还根据一些实施例，提供一种钙钛矿半导体传感器的制备方法，包括：
提供衬底，所述衬底内形成有信号器件；
在所述衬底上形成像素界定层；所述像素界定层具有多个开口，所述开口用于限定感光区域；所述信号器件暴露于所述开口内；
于所述开口内填充光敏材料；所述光敏材料包括采用如权利要求1至6中任一项所述的制备方法制备的钙钛矿纳米片；
沿所述光敏材料远离所述衬底的方向，依次形成顶部电极及滤光层，所述顶部电极至少覆盖所述光敏材料。
上述钙钛矿半导体传感器的制备方法包括采用如前述任一实施例提供的钙钛矿纳米片的制备方法制备的钙钛矿纳米片；因此，前述钙钛矿纳米片的制备方法所能实现的技术效果，该钙钛矿半导体传感器的制备方法也均能实现，此处不再详述。
在其中一个实施例中，所述在所述衬底上形成像素界定层，包括：
在所述衬底上形成像素界定材料层；
于所述像素界定材料层远离所述衬底的表面形成掩膜层；
基于所述掩膜层对所述像素界定材料层进行刻蚀，以形成多个所述开口并暴露所述信号器件，将未被刻蚀的所述像素界定材料层作为所述像素界定层。
在其中一个实施例中，所述于所述开口内填充光敏材料之前，所述制备方法还包括：
于所述开口内形成底部电极，所述底部电极与所述信号器件对应相连；
所述于所述开口内填充光敏材料，包括：
在所述底部电极远离所述衬底的表面形成所述光敏材料。
在其中一个实施例中，采用气相沉积工艺、旋转涂覆工艺或喷墨打印工艺，于所述开口内填充所述光敏材料。
本申请还根据一些实施例，提供一种钙钛矿半导体传感器，所述钙钛矿半导体传感器采用如前述任一实施例提供的钙钛矿半导体传感器的制备方法制备而得。
上述钙钛矿半导体传感器采用如前述任一实施例提供的钙钛矿半导体传感器的制备方法制备而得；因此，前述钙钛矿半导体传感器的制备方法所能实现的技术效果，该钙钛矿半导体传感器也均能实现，此处不再详述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为本申请其中一个实施例提供的钙钛矿量子点的制备方法的流程图；
图2为本申请其中一个实施例提供的钙钛矿纳米片的制备方法的流程图；
图3为本申请其中一个实施例提供的钙钛矿半导体传感器的制备方法的流程图；
图4至图10为本申请一些可能的实施例提供的钙钛矿半导体传感器的制备方法中各步骤所得结构的截面结构示意图；图10亦为本申请其中一个实施例提供的钙钛矿半导体传感器的截面结构示意图。
附图标记说明：
101、衬底；102、信号器件；201、像素界定层；202、底部电极；211、像素界定材料层；212、掩膜层；301、光敏材料；401、顶部电极；402、滤光层；403、滤光层隔离结构。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
在此使用时，单数形式的“一”、“一项”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
图像传感器是一种把接收到的外界光信号转化为电信号的元器件。传统硅基互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器通常由电容反馈跨阻放大器(capacitance trans-impedance amplifier，CTIA)像素组成，一个CTIA像素通常包括电容、放大器、复位、行选择晶体管和电流源等，制造工艺复杂、制造成本高。采用由复位、源跟随器和行选择晶体管组成的3-晶体管(3T)型像素结构可以利用单片集成能力来实现像素间距收缩，相对于CTIA像素的尺寸限制更小，所需元器件更少，结构相对简单，制造成本也相对较低。然而，量子点图像传感器器件相较于3T型像素结构，不仅结构更加简单，而且容易做薄，例如手机的摄像头就不用凸出来，能更符合人们日常的审美需求。
钙钛矿结构半导体材料具有高的缺陷容忍度以及载流子迁移率，是新型半导体光电探测器或者照明显示应用材料候选者之一。相比传统硅基CMOS图像传感器，钙钛矿量子点/半导体纳米片图像传感器具有灵敏度高，串扰小，填充率高，快门速度快等优势。该技术的读出电路与硅光电探测器的制造方法相同，都是直接在晶圆上构建。将钙钛矿量子点/半导体纳米片添加到晶圆上的步骤极其简单：它们可以作为一种油墨悬浮在溶液中，并在电路上打印或者旋涂。
钙钛矿量子点/半导体纳米片还有一个优势。相较于硅，它们更能有效吸收光线，因此只需在读出电路的顶部薄层就能收集到几乎所有入射光子，这意味着吸收层无须达到标准CMOS图像传感器的厚度。另外，吸收性能极佳的二维钙钛矿纳米片薄层完美适应低亮度和高亮度，为传感器创造一个更好的动态范围。
本申请根据一些实施例，提供一种钙钛矿量子点的制备方法。请参阅图1，在其中一个实施例中，该钙钛矿量子点的制备方法可以包括如下步骤：
S11：匹配带隙需求，选择卤化铅(PbX3，X代表卤族元素)。
S12：采用高温热注射的方法，基于该卤化铅制备卤化铅前驱体。
S13：制备油酸铯前驱体。
S14：将该油酸铯前驱体加入到卤化铅前驱体中，反应预设时间后终止反应。
S15：对反应后所得的化合物进行离心提纯，得到钙钛矿量子点。
上述钙钛矿量子点的制备方法，通过预先根据目标光源的波段匹配对应的带隙需求，并根据带隙需求选择对应的卤化铅，采用对应的卤化铅进行后续卤化铅前驱体的制备，并通过卤化铅前驱体反应提纯后得到具有对应带隙的钙钛矿量子点；使所得钙钛矿量子点能够匹配不同光波的接收需求和/或不同波段的光源所产生的不同的信号处理需求，适于用作像素点。上述钙钛矿量子点的制备方法，采用高温热注射的方法制备卤化铅前驱体，这样制备得到的钙钛矿量子点尺寸分布均匀，形貌规整。
应当理解的是，在本申请涉及的卤化铅(PbX3)中，卤族元素X可以为任意组分，当卤族元素X的选择不同，所得结构的带隙均不同。
在其中一个实施例中，步骤S11具体可以包括如下步骤：
根据不同颜色可见光对应量子点的带隙，提供溴化铅(PbBr2)、碘化铅(PbI2)或氯化铅(PbCl2)中的一种为卤化铅。
由于溴化铅、碘化铅、氯化铅原子本身电负性的差异，所形成的半导体晶体带隙不一样，从而这三种半导体的本征带隙也不一样。在上述钙钛矿量子点的制备方法中，提供溴化铅可以合成出带隙在可见光绿光波段的钙钛矿量子点CsPbBr3；提供碘化铅可以合成出带隙在可见光红光波段的钙钛矿量子点CsPbI3；提供氯化铅可以合成出带隙在可见光蓝光波段的钙钛矿量子点CsPbCl3；在发光行为上，钙钛矿量子点CsPbBr3、钙钛矿量子点CsPbI3、钙钛矿量子点CsPbCl3分别表现为绿色、红色和蓝色。
在其中一个实施例中，步骤S12具体可以包括如下步骤：
将卤化铅溶解于至少包括油酸、油胺和十八烯的混合溶剂中，加热所得化合物至预设温度，以得到卤化铅前驱体。
本申请对于步骤S12中加热所得化合物至预设温度的值并不做具体限定。作为示例，可以加热所得化合物至200℃～500℃；譬如，可以加热所得化合物至200℃、300℃、400℃或500℃。
上述钙钛矿量子点的制备方法，油酸和油胺能起到配体的作用，十八烯可以用于稀释配体，降低体系粘度，有利于创造一个物料浓度均一的反应环境，从而能减小所得卤化铅前驱体的粒径分布。
其中，油酸作为羧基配体适合于没有空轨道、碱性较强的“硬”金属离子，油胺作为胺基配体适合于有空轨道、易极化的“软”金属离子。无论油酸还是油胺上面的18碳-碳(c-c)链可以很好的抑制晶核、小颗粒间的取向连接，从而简化成核-生长机理，为合成单分散纳米晶创造条件。油酸、油胺碳链中的双键通过其分子间独特的相互作用(Pi-Pi作用使得临近的碳链行成阵列，增强上述抑制取向连接的作用。
在其中一个实施例中，步骤S13具体可以包括如下步骤：
将乙酸铯(CsAc)溶解于至少包括油酸、油胺和十八烯的混合溶剂中，加热至乙酸铯溶解，以得到油酸铯前驱体。
本申请对于步骤S14中油酸铯前驱体加入到卤化铅前驱体中反应预设时间的时长并不做具体限定。作为示例，可以将油酸铯前驱体加入到卤化铅前驱体中反应5s～15s后终止反应；譬如，可以将油酸铯前驱体加入到卤化铅前驱体中反应5s、7s、10s、12s或15s后终止反应。
本申请对于步骤S14中油酸铯前驱体的量及卤化铅前驱体的量均不作具体限定。作为示例，步骤S14的反应中铯(Cs)离子与铅(Pb)离子的摩尔比(Cs:Pb)可以为1:1～5:1；譬如，步骤S14的反应中Cs:Pb可以为1:1、2:1、3:1、4:1或5:1。
本申请还根据一些实施例，提供一种钙钛矿纳米片的制备方法。请参阅图2，在其中一个实施例中，该钙钛矿纳米片的制备方法可以包括如下步骤：
S21：匹配带隙需求，选择卤化铅。
S22：采用常温反溶剂扩散的方法，基于卤化铅制备卤化铅前驱体。
S23：制备油酸铯前驱体。
S24：将卤化铅前驱体加入到油酸铯前驱体中，并对所得化合物进行离心提纯，得到钙钛矿纳米片。
上述钙钛矿纳米片的制备方法，通过预先根据目标光源的波段匹配对应的带隙需求，并根据带隙需求选择对应的卤化铅，采用对应的卤化铅进行后续卤化铅前驱体的制备，并通过卤化铅前驱体反应提纯后得到具有对应带隙的钙钛矿纳米片；使所得钙钛矿纳米片能够匹配不同光波的接收需求和/或不同波段的光源所产生的不同的信号处理需求，适于用作像素点。
在其中一个实施例中，步骤S21具体可以包括如下步骤：
根据不同颜色可见光对应量子点的带隙，提供溴化铅、碘化铅或氯化铅中的一种为所述卤化铅。
在上述钙钛矿纳米片的制备方法中，提供溴化铅可以合成出带隙在可见光绿光波段的钙钛矿纳米片CsPbBr3；提供碘化铅可以合成出带隙在可见光红光波段的钙钛矿纳米片CsPbI3；提供氯化铅可以合成出带隙在可见光蓝光波段的钙钛矿纳米片CsPbCl3；在发光行为上钙钛矿纳米片CsPbBr3、钙钛矿纳米片CsPb I3、钙钛矿纳米片CsPbCl3分别表现为绿色、红色和蓝色。
本申请对于步骤S22中使用的混合反溶剂的种类并不做具体限定。作为示例，在步骤S22中可以采用包括但不限于异丙醇(propan-2-ol，IPA)或乙酸乙酯(ethyl acetate)等混合反溶剂。
在其中一个实施例中，步骤S22具体可以包括如下步骤：
将卤化铅溶解于至少包括异丙醇、油酸和油胺的混合溶剂中，得到卤化铅前驱体。
上述钙钛矿纳米片的制备方法，采用异丙醇这种绿色混合反溶剂，替代传统制备工艺中常用的一些有毒反溶剂，为制备钙钛矿纳米片提供了绿色环保的途径，能够有效降低科研人员的健康安全风险，并解决钙钛矿纳米片制备过程中所使用的有毒反溶剂对环境造成的污染问题。
在其中一个实施例中，步骤S23具体可以包括如下步骤：
将乙酸铯(CsAc)溶解于至少包括环己烷(C6H12)和异丙醇的混合溶剂中，以得到油酸铯前驱体。
本申请对于步骤S24中油酸铯前驱体的量及卤化铅前驱体的量均不作具体限定。作为示例，步骤S24的反应中Cs离子与Pb离子的摩尔比(Cs:Pb)可以为1:1～5:1；譬如，步骤S24的反应中Cs:Pb可以为1:1、2:1、3:1、4:1或5:1。
本申请还根据一些实施例，提供一种钙钛矿半导体传感器的制备方法。请参阅图3，在其中一个实施例中，该钙钛矿半导体传感器的制备方法可以包括如下步骤：
S1：提供衬底，衬底内形成有信号器件。
S2：在衬底上形成像素界定层；像素界定层具有多个开口，开口用于限定感光区域；信号器件暴露于开口内。
S3：于开口内填充光敏材料；光敏材料包括如前述任一实施例提供的钙钛矿量子点的制备方法制备的钙钛矿量子点，或采用如前述任一实施例提供的钙钛矿纳米片的制备方法制备的钙钛矿纳米片。
S4：沿光敏材料远离衬底的方向，依次形成顶部电极及滤光层，顶部电极至少覆盖光敏材料。
上述钙钛矿半导体传感器的制备方法包括采用如前述任一实施例提供的钙钛矿量子点的制备方法制备的钙钛矿量子点或采用如前述任一实施例提供的钙钛矿纳米片的制备方法制备的钙钛矿纳米片；因此，前述钙钛矿量子点的制备方法及钙钛矿纳米片的制备方法所能实现的技术效果，该钙钛矿半导体传感器的制备方法也均能实现，此处不再详述。
下面结合图4至图10，对钙钛矿半导体传感器的制备方法中的步骤进行更详细的说明。
对于步骤S1，请参阅图4，提供衬底101，衬底101内形成有信号器件102。
在一些可能的实施例中，衬底101内还可以具有读出电路。
该读出电路可以与信号器件102。请参阅图5，图5显示为读出电路与信号器件102其中一种可能的连接方式。
本申请对于信号器件102的形式并不做具体限定。作为示例，信号器件102可以包括但不限于金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET，MOS管)、二极管或晶闸管。
对于步骤S2，请参阅图7，在衬底101上形成像素界定层201；像素界定层201具有多个开口，开口用于限定感光区域；信号器件102暴露于开口(图7中未标示出)内。
作为示例，在衬底101上形成像素界定层201的过程具体可以包括如下步骤：
如图4所示，在衬底101上形成像素界定材料层211。
如图6所示，于像素界定材料层211远离衬底101的表面形成掩膜层212，基于掩膜层212对像素界定材料层211进行刻蚀，以形成多个开口用于限定感光区域，暴露信号器件102，将未被刻蚀的像素界定材料层211作为像素界定层201。
如图7所示，去除掩膜层212。
本申请对于像素界定层201及像素界定材料层211的材质并不做具体限定。作为示例，像素界定层201及像素界定材料层211均可以包括但不仅限于氧化层。
此外，本申请对于去除掩膜层212的方式亦不做具体限定。作为示例，可以采用但不限于干法刻蚀和/或湿处理工艺(Wet strip)的方式去除掩膜层212。
请继续参阅图4至图7，在其中一个实施例中，步骤S3之前还可以包括形成底部电极202的步骤，具体可以包括如下步骤：
于开口内形成底部电极202，底部电极202与信号器件102对应相连。
对于步骤S3，请参阅图8，于开口内填充光敏材料301。
光敏材料301可以包括采用如前述任一实施例提供的钙钛矿量子点的制备方法制备的钙钛矿量子点，或采用如前述任一实施例提供的钙钛矿纳米片的制备方法制备的钙钛矿纳米片。
在其中一个实施例中，步骤S3具体可以包括如下步骤：
在底部电极202远离衬底101的表面形成光敏材料301。
本申请对于在开口内填充光敏材料301的方式并不做具体限定。作为示例，可以采用但不限于物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)技术、旋转涂覆(spin coating，简称旋涂)或喷墨打印的方式于开口内填充光敏材料301。
对于步骤S4，请参阅图9至图10，沿光敏材料301远离衬底101的方向，依次形成顶部电极401及滤光层402，顶部电极401至少覆盖光敏材料301。
上述钙钛矿半导体传感器的制备方法通过形成滤光层，能提升所得钙钛矿半导体传感器对于不同波段可见光信号的分辨能力。
作为示例，请继续参阅图10，滤光层402可以包括但不限于红光滤光层R、绿光滤光层G及蓝光滤光层B。
请继续参阅图10，在其中一个实施例中，滤光层402与其相邻的滤光层402之间，由滤光层隔离结构403进行隔断。
请继续参阅图10，本申请还根据一些实施例，提供一种钙钛矿半导体传感器，所述钙钛矿半导体传感器采用如前述任一实施例提供的钙钛矿半导体传感器的制备方法制备而得。
上述钙钛矿半导体传感器采用如前述任一实施例提供的钙钛矿半导体传感器的制备方法制备而得；因此，前述钙钛矿半导体传感器的制备方法所能实现的技术效果，该钙钛矿半导体传感器也均能实现，此处不再详述。
应该理解的是，虽然图1至图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1至图3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种钙钛矿纳米片的制备方法，其特征在于，包括：
匹配带隙需求，选择卤化铅；
采用常温反溶剂扩散的方法，基于所述卤化铅制备卤化铅前驱体；
制备油酸铯前驱体；
将所述卤化铅前驱体加入到所述油酸铯前驱体中，并对所得化合物进行离心提纯，得到所述钙钛矿纳米片。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿纳米片的制备方法，其特征在于，所述采用常温反溶剂扩散的方法，基于所述卤化铅制备卤化铅前驱体，包括：
将所述卤化铅溶解于至少包括异丙醇、油酸和油胺的混合溶剂中，得到所述卤化铅前驱体。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿纳米片的制备方法，其特征在于，所述制备油酸铯前驱体，包括：
将乙酸铯溶解于至少包括环己烷和异丙醇的混合溶剂中，以得到所述油酸铯前驱体。
4.根据权利要求3所述的钙钛矿纳米片的制备方法，其特征在于，在所述油酸铯前驱体及所述卤化铅前驱体中，反应中铯离子与铅离子的摩尔比为1:1～5:1。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钙钛矿纳米片的制备方法，其特征在于，所述匹配带隙需求，选择卤化铅，包括：
根据不同颜色可见光对应量子点的带隙，提供溴化铅、碘化铅或氯化铅中的一种为所述卤化铅。
6.一种钙钛矿半导体传感器的制备方法，其特征在于，包括：
提供衬底，所述衬底内形成有信号器件；
在所述衬底上形成像素界定层；所述像素界定层具有多个开口，所述开口用于限定感光区域；所述信号器件暴露于所述开口内；
于所述开口内填充光敏材料；所述光敏材料包括采用如权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备的钙钛矿纳米片；
沿所述光敏材料远离所述衬底的方向，依次形成顶部电极及滤光层，所述顶部电极至少覆盖所述光敏材料。
7.根据权利要求6所述的钙钛矿半导体传感器的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上形成像素界定层，包括：
在所述衬底上形成像素界定材料层；
于所述像素界定材料层远离所述衬底的表面形成掩膜层；
基于所述掩膜层对所述像素界定材料层进行刻蚀，以形成多个所述开口并暴露所述信号器件，将未被刻蚀的所述像素界定材料层作为所述像素界定层。
8.根据权利要求6所述的钙钛矿半导体传感器的制备方法，其特征在于，所述于所述开口内填充光敏材料之前，所述制备方法还包括：
于所述开口内形成底部电极，所述底部电极与所述信号器件对应相连；
所述于所述开口内填充光敏材料，包括：
在所述底部电极远离所述衬底的表面形成所述光敏材料。
9.根据权利要求8所述的钙钛矿半导体传感器的制备方法，其特征在于，采用气相沉积工艺、旋转涂覆工艺或喷墨打印工艺，于所述开口内填充所述光敏材料。
10.一种钙钛矿半导体传感器，其特征在于，所述钙钛矿半导体传感器采用如权利要求6至9中任一项所述的制备方法制备而得。
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