本发明专利技术涉及一种基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器制备方法及其产品，属于半导体传感器制备技术领域。本发明专利技术提供了一种基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器制备方法，主要采用油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶或辛胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶涂覆在叉指电极上形成传感器，制备得到的传感器具有响应性高且检测稳定性好的特点。本发明专利技术采用的制备方法中采用的敏感材料无毒性，制备过程中通过表面钝化技术对材料敏感性能进行改善；同时制备过程中操作简单、制备成本低廉、适合工业化生产。适合工业化生产。适合工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
一种基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器制备方法及其产品
[0001]本专利技术属于半导体传感器制备
，涉及一种基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器制备方法及其产品。
技术介绍
[0002]湿度是影响工业生产、农业种植、医疗诊断和治疗的必不可少的物理量。阻抗型湿度传感器具有微型化、可集成和低成本等特点，适合用作生物检测器。多孔钙钛矿薄膜和块状材料被认为是制备阻抗水分收集器的首选检测材料。如今，大多数用于湿度传感的敏感材料的研究都集中在氧化物钙钛矿上；然而，在快速实际应用中由于氧化物钙钛矿湿度传感器的响应时间相对较长，从而妨碍了诸如呼吸监测之类的时间测量系统。此外，氧化物钙钛矿的合成需要高温煅烧，这对生产成本和制备方法有更高的要求。
[0003]因此，有必要开发一种新方法来制备高灵敏度和低成本的湿度传感器。卤化钙钛矿因其卓越的光电性能而受到了广泛的关注，因其具有敏感的表面特性和可溶液加工的特点，而适用于传感检测。但是，传统有机卤化物钙钛矿铅固有的不稳定性以及铅的毒性限制了其应用和商业开发。由于具有优异的稳定性和低成本，无铅卤化物钙钛矿Cs3Cu2Br5在钙钛矿传感领域具有极大的应用潜力。迄今为止，基于Cs3Cu2Br5钙钛矿的湿度传感器尚未有公开报道。
[0004]基于以上背景，利用Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶颗粒研制的环境友好且制备方法便捷的高响应阻抗型湿度传感器，有助于促进半导体传感技术的进步和工业化的发展。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器制备方法；本专利技术的目的之二在于提供一种基于钙钛矿微晶的高响应湿度传感器。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]1.一种基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器制备方法，所述制备方法具体如下：
[0008]将油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶或者辛铵钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶混合后分散于正己烷中形成分散液，将分散液重复滴涂在叉指电极上，形成厚度为4～5μm的涂覆层，60℃退火30min处理后用芯片保护壳封装即可。
[0009]优选的，所述油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶按照如下方法制备：
[0010]将十八烯(ODE)和CuBr混合后在120～150℃的氮气气氛下搅拌1h，加入油酸和油胺，随着CuBr的溶解，反应温度升至140℃，加入油酸铯前体(OA
‑
Cs)反应5s，用冰水冷却至室温，以9000rpm的转速离心5min进行洗涤得到沉淀物，继续将其分散在正己烷中进行二次洗涤即可得到所述油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶。
[0011]进一步优选的，所述十八烯(ODE)和CuBr的体积质量比为10:44.5，ml:mg。
[0012]进一步优选的，所述十八烯(ODE)、油酸和油胺的体积比为10:0.5:0.5。
[0013]进一步优选的，所述十八烯(ODE)和油酸铯前体(OA
‑
Cs)的体积比为10:3。
[0014]优选的，所述辛铵钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶按照如下方法制备：
[0015]将十八烯(ODE)和CuBr混合后在120℃的氮气气氛下搅拌1h，加入油酸和辛铵，随着CuBr的溶解，反应温度升至140℃，加入油酸铯前体(OA
‑
Cs)反应5s，用冰水冷却至室温，以9000rpm的转速离心5min进行洗涤得到沉淀物，继续将其分散在正己烷中进行二次洗涤即可得到所述辛胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶。
[0016]进一步优选的，所述十八烯(ODE)和CuBr的体积质量比为10:44.5，ml:mg。
[0017]进一步优选的，所述十八烯(ODE)、油酸和辛胺的体积比为10:0.5:0.5。
[0018]进一步优选的，所述十八烯(ODE)和油酸铯前体(OA
‑
Cs)的体积比为10:3。
[0019]优选的，所述油酸铯前体(OA
‑
Cs)按照如下方法制备：
[0020]将Cs2CO3、十八烯(ODE)和油酸(OA)按照305:15:0.95，mg:ml:ml的质量体积比混合，在120℃的氮气气氛下于搅拌1h即可。
[0021]优选的，所述叉指电极的指间距为200～500nm。
[0022]优选的，所述退火处理为在60℃下退火处理30min。
[0023]优选的，所述油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶与正己烷的质量体积比为30:3，mg:ml。
[0024]优选的，所述辛铵钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶与正己烷的质量体积比为30:3，mg:ml。
[0025]2.根据上述制备方法制备得到的基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器。
[0026]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器制备方法，主要采用油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶和辛胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶形成的混合物涂覆在叉指电极上形成传感器，制备得到的传感器具有响应性高且检测稳定性好的特点。本专利技术采用的制备方法中采用的敏感材料无毒性，制备过程中通过表面钝化技术对材料敏感性能进行改善；同时制备过程中操作简单、制备成本低廉、适合工业化生产。
[0027]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0029]图1为实施例中制备得到的钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶结构图；
[0030]图2为实施例1(OLA)和实施例2(OAm)中制备得到钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶的SEM图；
[0031]图3为实施例1(OLA)和实施例2(OAm)中制备得到钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶X射线衍射光谱；
[0032]图4为涂覆层上的元素分析结果(其中a和b为OLA中的涂覆层，c和d为OAm中的涂覆层)；
[0033]图5为不同传感器的动态响应特性曲线；
[0034]图6为不同传感器的迟滞特性曲线；
[0035]图7为实施例1(a)和实施例2(b)中制备得到的传感器的接触角检测结果；
[0036]图8为实施例1(a)和实施例2(b)中制备得到的传感器的长期稳定性测试结果。
具体实施方式
[0037]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于卤化钙钛矿微晶的高响应湿度传感器制备方法，其特征在于，所述制备方法具体如下：将油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶或者辛铵钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶混合后分散于正己烷中形成分散液，将分散液重复滴涂在叉指电极上，形成厚度为4～5μm的涂覆层，60℃退火30min处理后用芯片保护壳封装即可。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶按照如下方法制备：将十八烯和CuBr混合后在120～150℃的氮气气氛下搅拌1h，加入油酸和油胺，随着CuBr的溶解，反应温度升至140℃，加入油酸铯前体反应5s，用冰水冷却至室温，以9000rpm的转速离心5min进行洗涤得到沉淀物，继续将其分散在正己烷中进行二次洗涤即可得到所述油胺钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述十八烯和CuBr的体积质量比为10:44.5，ml:mg；所述十八烯、油酸和油胺的体积比为10:0.5:0.5；所述十八烯和油酸铯前体的体积比为10:3。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述辛铵钝化的Cs3Cu2Br5钙钛矿微晶按照如下方法制备：将十八烯和CuBr混合后在120℃的氮气气氛下搅拌1h，加入油酸和辛铵，随着CuBr的溶解，反...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱景，黄焱燚，唐孝生，何邕，梁承垚，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。