一种基于铯铅碘光电探测器及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于铯铅碘光电探测器及制备方法，从下到上依次为衬底层、第一电极层、钙钛矿铯铅碘光敏层、第二电极层、器件保护层；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层厚度10‑22纳米；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层从下到上依次为第一碘化铅层、第一钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层、碘化铯、第二钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层、第二碘化铅层；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层采用化学气相沉积法制备。本发明专利技术中采用化学气相沉积法交替沉积碘化铯和碘化铅，碘化铯和碘化铅从界面处发生化学反应生成钙钛矿铯铅碘薄膜层，形成三明治结构，这种结构有利于提高钙钛矿铯铅碘薄膜的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铯铅碘光电探测器及制备方法
本专利技术属于器件制备领域。具体涉及一种基于钙钛矿结构铯铅碘薄膜做为光敏感层的光电探测器。
技术介绍
钙钛矿结构的铯铅碘(CsPbI3)量子点光电转化效率高，用于制备光电探测器。液相法合成的铯铅碘量子点在制备器件的过程容易分解和相变，导致器件性能失效。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种基于铯铅碘光探测器原型器件的制备方法。本专利技术制备的钙钛矿铯铅碘光电探测器，制备工艺简单，器件性能好稳定性高。一种基于铯铅碘光电探测器，从下到上依次为衬底层、第一电极层、钙钛矿铯铅碘光敏层、第二电极层、器件保护层；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层厚度10-22纳米；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层从下到上依次为第一碘化铅层、第一钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层、碘化铯、第二钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层、第二碘化铅层；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层采用化学气相沉积法制备；作为优选，所述的第一碘化铅层的厚度为2-5纳米，第一钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层的厚度为2-8纳米，碘化铯的厚度为2-5纳米，第二钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层的厚度为2-8纳米，第二碘化铅层厚度为2-5纳米。作为优选，所述的第二电极层的厚度为20-50纳米。作为优选，所述的器件保护层为聚甲基丙烯酸甲酯，厚度为20-50纳米。作为优选，所述的衬底层为表面生长有氧化层的硅、玻璃片。一种基于铯铅碘光电探测器的制备方法，该方法具体包括以下步骤：在表面有电极层的衬底层上面，采用化学气相沉积法在电极层表面依次沉积厚度为2-5纳米的碘化铅PbI2层、厚度为2-5纳米碘化铯CsI层、厚度为2-5纳米的碘化铅层；进一步将上述三层薄膜于250-300摄氏度热处理，在碘化铯与碘化铅两个界面层处分别获得厚度为2-8纳米的两层钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层；然后在碘化铅表面蒸镀20-50纳米厚度的电极；最后在电极层表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA器件保护层，保护层厚度20-50纳米。本专利技术中采用化学气相沉积法交替沉积碘化铯和碘化铅，碘化铯和碘化铅从界面处发生化学反应生成钙钛矿铯铅碘薄膜层，形成三明治结构，这种结构有利于提高钙钛矿铯铅碘薄膜的稳定性。附图说明图1位本专利技术的一种基于铯铅碘光电探测器的结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种基于铯铅碘光电探测器，从下到上依次为保护层9、第二电极层8、第二碘化铅层PbI27、第二钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层6、碘化铯层CsI5、第一钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层4、第一碘化铅层PbI23、导电层ITO电极2、衬底层玻璃1。实施例一：表面生长有氧化层的硅的衬底层上面，采用化学气相沉积法，在电极层表面依次沉积厚度为2纳米的碘化铅PbI2层，进一步在其上沉积厚度为2纳米碘化铯CsI层，然后再沉积生长厚度为2纳米的碘化铅层；进一步将上述三层薄膜于250摄氏度热处理，在碘化铯与碘化铅两个界面层处分别获得厚度为2纳米的两层钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层；然后在碘化铅表面蒸镀20纳米厚度的电极；最后在电极层表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA器件保护层，保护层厚度20纳米。实施例二：在玻璃片衬底层上面，采用化学气相沉积法，在电极层表面依次沉积厚度为2纳米的碘化铅PbI2层，进一步在其上沉积厚度为2纳米碘化铯CsI层，然后再沉积生长厚度为2纳米的碘化铅层；进一步将上述三层薄膜于300摄氏度热处理，在碘化铯与碘化铅两个界面层处分别获得厚度为8纳米的两层钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层；然后在碘化铅表面蒸镀50纳米厚度的电极；最后在电极层表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA器件保护层，保护层厚度50纳米。实施例三：表面生长有氧化层的硅的衬底层上面，采用化学气相沉积法，在电极层表面依次沉积厚度为5纳米的碘化铅PbI2层，进一步在其上沉积厚度为2纳米碘化铯CsI层，然后再沉积生长厚度为2纳米的碘化铅层；进一步将上述三层薄膜于280摄氏度热处理，在碘化铯与碘化铅两个界面层处分别获得厚度为3纳米的两层钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层；然后在碘化铅表面蒸镀40纳米厚度的电极；最后在电极层表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA器件保护层，保护层厚度40纳米。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于铯铅碘光电探测器，其特征在于：从下到上依次为衬底层、第一电极层、钙钛矿铯铅碘光敏层、第二电极层、器件保护层；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层厚度10‑22纳米；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层从下到上依次为第一碘化铅层、第一钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层、碘化铯、第二钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层、第二碘化铅层；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层采用化学气相沉积法制备。

【技术特征摘要】
1.一种基于铯铅碘光电探测器，其特征在于：从下到上依次为衬底层、第一电极层、钙钛矿铯铅碘光敏层、第二电极层、器件保护层；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层厚度10-22纳米；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层从下到上依次为第一碘化铅层、第一钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层、碘化铯、第二钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层、第二碘化铅层；所述的钙钛矿铯铅碘光敏层采用化学气相沉积法制备。2.根据权利要求1所述的一种基于铯铅碘光电探测器，其特征在于：所述的第一碘化铅层的厚度为2-5纳米，第一钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层的厚度为2-8纳米，碘化铯的厚度为2-5纳米，第二钙钛矿铯铅碘CsPbI3光敏层的厚度为2-8纳米，第二碘化铅层厚度为2-5纳米。3.根据权利要求1所述的一种基于铯铅碘光电探测器，其特征在于：所述的第二电极层的厚度为20-50纳米。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕燕飞，徐竹华，赵士超，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33