聚(3-己基噻吩)与碲化汞量子点构筑的混合型光电晶体管及其制备方法和应用技术

技术编号:25552725 阅读:221 留言:0更新日期:2020-09-08 18:53
本发明专利技术公开了一种聚(3‑己基噻吩)与碲化汞量子点构筑的混合型光电晶体管及其制备方法和应用。本发明专利技术采用DMF作为反应溶剂,最大限度地减少QDs的聚集,使其在溶液中保持良好的分散状态;DPE、TEA和FMT等配体控制QDs的成核及生长、形貌、荧光性质和稳定性;低温阶段为QDs的成核阶段,生成小QDs,然后在升至室温过程中开始生长,最后在高温阶段达到发射波段;再对HgTe QDs进行纯化;然后进行配体交换;再将HgTe QDs进行纯化;将HgTe QDs溶于甲苯形成溶液,有利于抑制薄膜沉积前的量子点聚合;直接将P3HT加入配好的HgTe QDs溶液,制的P3HT:HgTe QDs溶液,通过步骤S11和S12沉积洗涤后得到P3HT:HgTe QDs光电晶体管。本发明专利技术的光电晶体管同时具备优异的响应速度,灵敏度和低噪声水平。

【技术实现步骤摘要】
聚(3-己基噻吩)与碲化汞量子点构筑的混合型光电晶体管及其制备方法和应用
本专利技术涉及光电探测
,尤其涉及一种聚(3-己基噻吩)与碲化汞量子点构筑的混合型光电晶体管及其制备方法和应用。
技术介绍
近红外光探测技术在电信、生物医学成像、军事或民用监控的夜视、气体传感、化学光谱分析等领域有着广泛的应用。然而现有的红外探测器通常采用了传统的窄带隙半导体作为感光材料,为了提高探测灵敏度、缩短器件响应时间、减小背景噪声的影响,这些器件的正常工作需要液氮制冷环境,这使得器件的应用场合和工作时长受到极大限制。同时,传统光电探测材料量子效率小于1的经典理论极限限制了其探测灵敏度的进步提升。因此,如何实现室温条件下对红外光的高响应率和高探测率已成为红外探测领域的核心难点问题。自胶体量子点(QDs)首次被研究以来的30多年里,已经发现了许多这样的半导体纳米颗粒,为实现新型的室温高性能红外探测器提供了新的思路和有效的途径,已经成为当前红外光电探测器前沿研究的焦点。与传统光电材料相比,它们最显著的特征之一是,它们的带隙能量可以通过改变纳米颗粒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚(3-己基噻吩)与碲化汞量子点构筑的混合型光电晶体管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:/nS1.电解碲化物得到碲化氢气体;/nS2.将氯化汞溶于二甲基甲酰胺中,并加入1,2-双(二苯基膦)乙烷、三乙醇胺和O-((9H-氟-9-基)甲基)S-(2-巯基乙基)碳酸酯;/nS3.将S1所得气体加入到S2所得溶液中,先低温搅拌一段时间,再一边升温到室温一边搅拌,最后升温到最终温度搅拌一段时间;/nS4.将S3所得溶液加入到乙酸乙酯和己烷混合溶液中搅拌一段时间,离心得沉淀,将沉淀在保护气氛下干燥;/nS5.将步骤S4所得的固体沉淀物在二甲基亚砜中超声一段时间,得分散溶液;/nS6.向步骤S...

【技术特征摘要】
1.一种聚(3-己基噻吩)与碲化汞量子点构筑的混合型光电晶体管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.电解碲化物得到碲化氢气体;
S2.将氯化汞溶于二甲基甲酰胺中,并加入1,2-双(二苯基膦)乙烷、三乙醇胺和O-((9H-氟-9-基)甲基)S-(2-巯基乙基)碳酸酯;
S3.将S1所得气体加入到S2所得溶液中,先低温搅拌一段时间,再一边升温到室温一边搅拌,最后升温到最终温度搅拌一段时间;
S4.将S3所得溶液加入到乙酸乙酯和己烷混合溶液中搅拌一段时间,离心得沉淀,将沉淀在保护气氛下干燥;
S5.将步骤S4所得的固体沉淀物在二甲基亚砜中超声一段时间,得分散溶液;
S6.向步骤S5所得溶液中加入三氯乙烯、2,2-双(对氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷和甲酰胺进行配体交换,再加入二甲基亚砜,摇匀静置一段时间,离心,保留下层液体,其中2,2-双(对氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷还可以替换为5-β-二氢睾酮、1,2-乙二硫醇l或巯基丙酸;
S7.向步骤S6所得下层液体中加入甲醇,得沉淀,将沉淀在保护气氛下干燥;
S8.将步骤S7所得沉淀用正己烷:2,2-双(对氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷混合溶液洗涤,将沉淀在保护气氛下干燥得碲化汞量子点;
S9.将步骤S8所得HgTeQD量子点溶于甲苯中形成溶液,将P3HT加入HgTeQD溶液中搅拌充分;
S10.将步骤S9所得溶液沉积在硅晶片上成一层薄膜;
S11.将步骤S10所得硅晶片和薄膜用1,2-乙二醇二硫醇:乙腈溶液和乙腈溶液反复处理;
S12.将步骤S11所得硅晶片和薄膜放在热板上进行退火后得光电晶体管。


2.如权利要求1所述的一种聚(3-己基噻吩)与碲化汞量子点构筑的混合型光电晶体管的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,电解过程中,阳极材料为铂丝,阴极材料为碲化物,电解液为60%-70%体积浓度的磷酸,整个电解过程在氩气和\或氮气的保护气氛下进行。


3.如权利要求2所述的一种聚(3-己基噻吩)与碲化汞量子点构筑的混合型光电晶体管的制备方法,其特征在于,在步骤S2中氯化汞质量与所述二甲基甲酰胺体积比为1.9-2.3g:25...

【专利技术属性】
技术研发人员:董轶凡袁勋龙夏帆
申请(专利权)人:中国地质大学武汉
类型:发明
国别省市:湖北;42

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