二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种二维无铅有机‑无机杂化钙钛矿二极管光探测器及其制备方法，属于钙钛矿光探测器技术领域。此类光探测器包括作为阳极的氧化铟锡玻璃衬底，作为空穴传输层的PEDOT:PSS，作为光敏层的二维无铅有机‑无机杂化钙钛矿系列材料，作为电子传输层的PCBM，作为阴极的金属铝薄膜。与现有技术相比，该系列钙钛矿材料中的锡元素取代了铅元素，克服了传统含铅钙钛矿材料的毒性问题；该二极管结构的光探测器，其制备工艺简单，可探测特定波长的光，且具有较高的探测率。这些优点将进一步促进此类钙钛矿材料在光电子器件中的应用。

Two-dimensional lead-free organic-inorganic hybrid perovskite diode photodetector and its preparation method

The invention discloses a two-dimensional lead-free organic-inorganic hybrid perovskite diode photodetector and a preparation method thereof, belonging to the technical field of perovskite photodetector. Such photodetectors include PEDOT: PSS as an anode indium tin oxide glass substrate, a hole transport layer, a two-dimensional lead-free organic-inorganic hybrid perovskite series as a photosensitive layer, PCBM as an electron transport layer, and a metal-aluminium film as a cathode. Compared with the existing technology, the tin element in this series of perovskite materials replaces the lead element and overcomes the toxicity of traditional perovskite materials containing lead. The photodetector with diode structure has simple preparation process, can detect light of specific wavelength, and has high detection rate. These advantages will further promote the application of such perovskite materials in optoelectronic devices.

【技术实现步骤摘要】
二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器及其制备方法
本专利技术涉及光探测器领域，尤其是涉及一种二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器及其制备方法。
技术介绍
有机-无机杂化钙钛矿材料由于拥有突出的光电特性，例如：具有较高的吸光系数、长载流子扩散长度、较强的光致发光及低载流子非辐射复合率等，因此其在光电器件应用领域得到了快速的发展(Science,349(2015),1518–1521.)。而二维有机-无机杂化钙钛矿材料由于其具有高的电荷载流子迁移率、有效的光吸收以及可简便的溶液加工等性能，也成为了高性能光电探测器的候选材料(NatureCommunications,5(2014),1-6.)。三维钙钛矿材料对可见光的光谱吸收范围较宽，不能对特定波长进行选择性吸收，因而对特定波长的光的探测能力较差。二维钙钛矿材料可通过改变其有机/无机组分的元素比例来实现对特定波长的选择性吸收(NatureCommunications,6(2015),1-8.)。此外针对传统铅体系的二维有机-无机杂化钙钛矿材料的高毒性问题、场效应三极管制备工艺较为复杂以及器件探测率较低等问题，探索合成出绿色环保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.二维无铅有机‑无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是该光探测器包括：作为阳极的氧化铟锡玻璃衬底，旋涂于衬底之上的PEDOT:PSS作为空穴传输层，旋涂于PEDOT:PSS之上的钙钛矿系列材料作为光敏层，旋涂于光敏层上的PCBM作为电子传输层，蒸镀于PCBM上的金属铝薄膜作为阴极。

【技术特征摘要】
1.二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是该光探测器包括：作为阳极的氧化铟锡玻璃衬底，旋涂于衬底之上的PEDOT:PSS作为空穴传输层，旋涂于PEDOT:PSS之上的钙钛矿系列材料作为光敏层，旋涂于光敏层上的PCBM作为电子传输层，蒸镀于PCBM上的金属铝薄膜作为阴极。2.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：所需ITO玻璃衬底经清洗后烘干并预处理。3.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：空穴传输层PEDOT:PSS旋涂在ITO玻璃衬底上，膜厚为50nm。4.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：二维无铅有机-无机杂化钙钛矿材料的化学组成为(C8H12N)2(CH3NH3)n-1SnnI3n+1，其中n为钙钛矿材料中无机层的层数，n＝1,2,3。5.根据权利要求1所述的二维无铅有机-无机杂化钙钛矿二极管光探测器，其特征是：C8H12NI、CH3NH3I和SnI2按摩尔比2:(n-1):n溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后旋涂得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：印寿根，李琳，吴晓明，芮红松，高思明，李元侠，张楠，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津,12