一种宽光谱探测器以及制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种宽光谱探测器以及制备方法，该探测器包括：衬底，以及至少一个探测单元；其中，至少一个探测单元设置在衬底上；至少一个探测单元，包括：两个金属电极以及钙钛矿材料层；钙钛矿材料层与两个金属电极欧姆接触。本发明专利技术实施例的技术方案，解决了现有技术中采用硅、铟镓砷，或锗探测器时，探测器的覆盖范围小，响应度低，难以满足各方面需求的技术问题，实现了提高探测器的覆盖范围，使探测器可以从紫外覆盖到太赫兹波段，并且响应度较高，从而可以提高应用范围的技术效果。

A wide spectrum detector and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种宽光谱探测器以及制备方法
本专利技术实施例涉及太赫兹探测
，尤其涉及一种宽光谱探测器以及制备方法。
技术介绍
目前，商业上已经存在比较成熟的探测器技术，如硅(Si)，铟镓砷(InGaAs),锗(Ge)等探测器。其中，上述列举的探测器的响应波段以及响应度，可参见表1。表1类型响应波段(nm)响应度(A/W)DSi200200-11000.52DInGaAs1650800-17000.85Ge400-20000.85但是，上述探测器的覆盖波段难以覆盖到紫外到太赫兹波段，并且响应度在1A/W，同时上述探测器难以做成柔性可穿戴的，因此难以满足实际应用中各个方面的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种宽光谱探测器以及制备方法，以实现宽光谱探测，以及提高响应度的技术效果。第一方面，本专利技术实施例提供了一种宽光谱探测器，该宽光谱探测器包括：衬底，以及至少一个探测单元；其中，所述至少一个探测单元设置在所述衬底上；所述至少一个探测单元，包括：两个金属电极以及钙钛矿材料层；所述钙钛矿材料层与所述两个金属电极欧姆接触。进一步的，所述至少一个探测单元包括一个探测单元；所述探测单元包括：在所述衬底上设置有第一金属电极；所述钙钛矿材料层设置在所述第一金属电极上；第二金属电极设置在所述钙钛矿材料层上。进一步的，所述衬底具有导电性，作为第一金属电极；所述钙钛矿材料层设置在所述衬底上；所述第二金属电极设置在所述钙钛矿材料层上；所述两个金属电极包括所述衬底以及所述第二金属电极。进一步的，所述第一金属电极的尺寸小于所述衬底的尺寸；所述钙钛矿材料层的尺寸小于等于所述第一金属电极的尺寸；所述第二金属电极的尺寸小于所述钙钛矿材料层的尺寸。进一步的，所述第一金属电极与所述第二金属电极是异种金属电极，或同种金属电极。进一步的，所述至少一个探测单元包括一个探测单元；所述探测单元包括：在所述衬底上旋涂钙钛矿材料层；在所述钙钛矿材料层上设置有两个金属电极，所述两个金属电极之间的间距在预设范围之内，以使所述两个金属电极之间形成沟道。进一步的，所述钙钛矿材料层的尺寸小于所述衬底的尺寸，所述两个金属电极的尺寸之和小于所述钙钛矿材料层。进一步的，所述钙钛矿材料层的厚度在100nm-1μm之间。进一步的，所述至少一个探测单元包括至少两个探测单元，所述至少两个探测单元呈面排列，或线排列。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种宽光谱探测器的制备方法，该方法包括：在衬底上制备第一金属电极；在所述第一金属电极上制备钙钛矿材料层；在所述钙钛矿材料上背离所述第一金属电极的一侧制备所述第二金属电极。进一步的，在所述将钙钛矿材料制备在所述第一金属电极上之前，还包括：将制备在所述衬底上的第一金属电极进行紫外臭氧处理，以使所述钙钛矿材料层制备在所述第一金属电极上。进一步的，将所述钙钛矿材料制备在所述第一金属电极上，包括：采用旋涂或蒸镀的方法，将所述钙钛矿材料制备在所述第一金属电极上。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种宽光谱探测器的制备方法，该方法包括：在衬底上制备钙钛矿材料层；在所诉钙钛矿材料层上制备两个金属电极；其中，两个金属电极在水平方向之间的间隔在预设范围之内。本专利技术实施例的技术方案，通过将至少一个探测单元设置在衬底上；至少一个探测单元，包括：两个金属电极以及钙钛矿材料层；钙钛矿材料层与两个金属电极欧姆接触，解决了现有技术中采用硅、铟镓砷，或锗探测器时，探测器的覆盖范围小，响应度低，难以满足各方面需求的技术问题，实现了提高探测器的覆盖范围，使探测器可以从紫外覆盖到太赫兹波段，并且响应度较高，从而可以提高应用范围的技术效果。附图说明为了更加清楚地说明本专利技术示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本专利技术所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。图1为本专利技术实施例一所提供的一种宽光谱探测器结构示意图；图2为图1沿A-A’的截面示意图；图3为本专利技术实施例一所提供的一种宽光谱探测器结构示意图图4为本专利技术实施例一所提供的一种宽光谱探测器结构示意图；图5为本专利技术实施例所提供的一种宽光谱探测器的I-V特性曲线图；图6a表示在光照为405nm条件下的光开关响应图；图6b表示在光照为532nm条件下的光开关响应图；图6c表示在光照为1064nm条件下的光开关响应图；图6d表示在光照为10.6μm条件下的光开关响应图；图6e表示在光照为2.52HZ条件下的光开关响应图；图7为本专利技术实施例二所提供的制备宽光谱探测器的流程示意图；图8为本专利技术实施例三所提供的制备宽光谱探测器的另一流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一所提供的一种宽光谱探测器结构示意图。如图1所示，所述探测器包括：衬底10，以及至少一个探测单元20。其中，至少一个探测单元20设置在衬底10上。至少一个探测单元20，包括：两个金属电极201以及钙钛矿材料202，钙钛矿材料层202与金属电极201之间欧姆接触。其中，至少一个探测单元20的数量用户可以根据实际情况进行设置，可选的，探测单元20的数量为两个、几十个、几百个或者几千个等。当至少一个探测单元20的数量有多个时，至少一个探测单元20可以呈面排列，或线排列。面排列可以理解为点阵排列，可选的，探测单元20的数量为16个，4×4点阵排列。线排列可以理解为多个探测单元20呈线性排布。当探测单元20的数量有多个时，既可以提高探测器的探测效率，也可以用于成像。两个金属电极201可以是同性金属电极201，也可以是异性金属电极201，只需要满足金属电极201为惰性电极即可。可选的，金属电极201可以是选用金(Au)，钛(Ti)等材料。钙钛矿缩写为ABO3，A表示有机分子，主要包括CH3NH3+，或者，NH2CHNH2+，B通常为二价的铅离子和锡离子，O为卤族元素(Cl、Br、I等)。钙钛矿材料主要包括无机钙钛矿(CsPbBr3)和无机-有机杂化钙钛矿(CH3NH3PbI3)。在本实施例中主要采用的是有机杂化钙钛矿材料。需要说明的是，上述仅列举了钙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽光谱探测器，其特征在于，包括：衬底，以及至少一个探测单元；其中，/n所述至少一个探测单元设置在所述衬底上；/n所述至少一个探测单元，包括：两个金属电极以及钙钛矿材料层；/n所述钙钛矿材料层与所述两个金属电极欧姆接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽光谱探测器，其特征在于，包括：衬底，以及至少一个探测单元；其中，
所述至少一个探测单元设置在所述衬底上；
所述至少一个探测单元，包括：两个金属电极以及钙钛矿材料层；
所述钙钛矿材料层与所述两个金属电极欧姆接触。


2.根据权利要求1所述的宽光谱探测器，其特征在于，所述至少一个探测单元包括一个探测单元；
所述探测单元包括：
在所述衬底上设置有第一金属电极；
所述钙钛矿材料层设置在所述第一金属电极上；
第二金属电极设置在所述钙钛矿材料层上。


3.根据权利要求2所述的宽光谱探测器，其特征在于，所述衬底具有导电性，作为第一金属电极；
所述钙钛矿材料层设置在所述衬底上；
所述第二金属电极设置在所述钙钛矿材料层上；
所述两个金属电极包括所述衬底以及所述第二金属电极。


4.根据权利要求3中任一所述的宽光谱探测器，其特征在于，所述第一金属电极的尺寸小于所述衬底的尺寸；所述钙钛矿材料层的尺寸小于等于所述第一金属电极的尺寸；所述第二金属电极的尺寸小于所述钙钛矿材料层的尺寸。


5.根据权利要求1-4中任一所述的宽光谱探测器，其特征在于，所述第一金属电极与所述第二金属电极是异种金属电极，或同种金属电极。


6.根据权利要求1所述的宽光谱探测器，其特征在于，所述至少一个探测单元包括一个探测单元；
所述探测单元包括：
在所述衬底上旋涂钙钛矿材料层；
在所述钙钛矿材料层上设置有两个金属电极，所述两个金属电极之间的间距在预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雅婷，李依凡，李腾腾，李庆延，姚建铨，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12