【技术实现步骤摘要】
利用有机高分子材料降低钙钛矿探测器暗电流的方法
本专利技术涉及一种钙钛矿薄膜的制备方法和应用,特别是涉及一种优化钙钛矿多晶薄膜的制备方法和应用,应用于半导体探测器的制造工艺
技术介绍
半导体探测器凭借其迁移率高、稳定性高、分辨率好和灵敏度高等优点,在医疗、安防、高能粒子探测等军用或民用领域有着非常重要的作用。近年来,卤化物钙钛矿材料由于其优异的光电性能引起了科研界的热切关注,这种材料具有可调节的带隙、载流子迁移率高、载流子寿命长以及缺陷容忍性高等优良特性,使钙钛矿半导体探测器成为一种高质量、低成本、易制备的新型半导体探测器。目前常用的钙钛矿材料主要为有机-无机杂化卤素钙钛矿(例如,CH3NH3PbX3),其光电性能优异,但是水氧稳定性和热稳定性很差,且合成难度较高,制备环境复杂,不利于大面积制备半导体探测器,限制了其在光电领域的实际应用。因此,很有必要寻找组成和结构稳定的、且性能一样高效的光电材料。由于全无机卤化铅钙钛矿CsPbX3(X=I,Br,Cl)具有合适的带隙,足以媲美有机无机杂化钙钛矿的高量子效率、高灵敏 ...
【技术保护点】
1.一种利用有机高分子材料降低钙钛矿探测器暗电流的方法,其特征在于,通过在CsPbBr
【技术特征摘要】
1.一种利用有机高分子材料降低钙钛矿探测器暗电流的方法,其特征在于,通过在CsPbBr3前驱体溶液中添加有机高分子材料,再利用喷雾法制备多晶无机钙钛矿CsPbBr3材料,通过调控有机高分子材料添加量和多晶无机钙钛矿CsPbBr3材料的厚度,来调控钙钛矿材料薄膜的粗糙度,从而调控钙钛矿探测器暗电流密度。
2.根据权利要求1所述利用有机高分子材料降低钙钛矿探测器暗电流的方法,其特征在于:添加的所述有机高分子材料采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯腈(PAN)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、三乙醇胺(TEA)中的任意一种或者任意几种的混合物。
3.根据权利要求1所述利用有机高分子材料降低钙钛矿探测器暗电流的方法,其特征在于,包括如下步骤:
a.衬底预处理:
将ITO衬底分别在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗至少15分钟,使用氮气吹干清洗洁净的ITO衬底,并将ITO衬底置于紫外臭氧机中处理15-30分钟,得到洁净干燥的ITO衬底;
b.CsPbBr3前驱体溶液的制备:
按照CsPbBr3的元素化学计量比,将PbBr2和CsBr作为溶质,分别溶解在两个烧瓶内的DMSO溶剂中,得到两种溶液,然后将两种溶液分别置于磁力搅拌器上搅拌直至完全溶解,再将完全溶解的两种溶液进行混合,继续搅拌至少1h,再使用0.22μm的滤嘴过滤溶液,然后在过滤后的澄清透明溶液中加入与DMSO等量的DMF,并加入溶解在氯苯溶剂中的PMMA溶液,混匀,得到CsPbBr3前驱体溶液,备用;
c.多晶CsPbBr3薄膜的制备:
将在所述步骤a中进行预处理完毕的ITO衬底置于加热台上,将喷涂机的喷枪位置调节至合适,设置所需气压后,通过喷头开始向ITO衬底表面喷涂在所述步骤b中制备的CsPbBr3前驱体溶液,在连续喷雾至少1h后,将得到的CsPbBr3液膜进行退火处理;然后重复喷涂和退火处理步骤至少1次,从而得厚度在10~200μm的多晶CsPbBr3薄膜;
d.多晶CsPbBr3光电探测器的制备:
在所述步骤b中制备的多晶CsPbBr3薄膜上设置电极掩膜版,以不高于1nm/min速度蒸镀金电极,从而获得厚度为40-60nm的图案化...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐闰,张笑铮,孟华,欧正海,戚焕震,徐珊瑚,易永胜,徐飞,黄健,王林军,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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