本发明专利技术提供了一种基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器，包括SiO2/Si基底以及设置于SiO2/Si基底上的对电极，所述对电极之间设置成沟道；所述沟道上设置有ReSe2/CsPbI3异质结层，且所述ReSe2/CsPbI3异质结层延伸至与对电极连接，所述ReSe2/CsPbI3异质结层包括二维ReSe2纳米片以及设置于所述二维ReSe2纳米片上的CsPbI3钙钛矿量子点。本发明专利技术基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器在可见光波段借助于CsPbI3钙钛矿量子点的光生电子效应表现出各向同性的特征，而在近红外波段CsPbI3钙钛矿量子点可视作透明材料，借助于二硒化铼纳米片的光生电子效应和各向异性效应，从而表现出各向异性特性。本发明专利技术还提供了基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器的制备方法。点杂化的宽谱光电探测器的制备方法。点杂化的宽谱光电探测器的制备方法。
【技术实现步骤摘要】
一种基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器及其制备方法
[0001]本专利技术涉及半导体电子器件领域，具体涉及一种基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器及其制备方法。
技术介绍
[0002]二硒化铼(ReSe2)由于其独特的晶体结构对称性，表现出稳定的扭曲1T相和强烈的面内各向异性。ReSe2从单层到体材料的带隙为1.3eV到1.1eV，这使得它成为在宽带光区域构建高性能光电探测器的理想候选。此外，ReSe2的强面内各向异性特性也引起了开发高性能偏振光电探测器的广泛关注。然而，与VI族TMD光电探测器应用相比，与ReSe2相关的光电探测器表现出较差的光响应性，并且关于二维ReSe2异质结光电探测器的报道很少。因此，将强光吸收材料与二维ReSe2相结合的方法对于实现宽带光电探测器是有价值的。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器及其制备方法，以解决现有的光电探测器存在的光响应性能差、吸收能量弱、在可见光波段几乎不产生光电效应等缺陷。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器，包括SiO2/Si基底以及设置于SiO2/Si基底上的对电极，所述对电极之间设置成沟道；
[0005]所述沟道上设置有ReSe2/CsPbI3异质结层，且所述ReSe2/CsPbI3异质结层延伸至与对电极连接，所述ReSe2/CsPbI3异质结层包括二维ReSe2纳米片以及设置于所述二维ReSe2纳米片上的CsPbI3钙钛矿量子点。
[0006]本专利技术中基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器包含ReSe2/CsPbI3异质结层，ReSe2/CsPbI3异质结层具有光生电子效应，在接收光照后产生载流子效应，进而在对电极之间能够检测到电流，用于实现光电探测。本专利技术中基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器利用二硒化铼纳米片和CsPbI3钙钛矿量子点复合成异质结构作为光电响应层。二硒化铼(ReSe2)纳米片由于其独特的晶体结构对称性，表现出稳定的扭曲1T相和强烈的面内各向异性，对近红外光表现为强吸收效应。ReSe2纳米片从单层到体材料的带隙为1.3eV到1.1eV，这使得它成为在宽带光区域构建高性能光电探测器的理想候选。CsPbI3钙钛矿量子点在可见光范围内有很强的光吸收能力，能有效地解决基于二硒化铼纳米片的光电探测器存在的光吸收能量弱的问题，尤其是在可见光波段，从而提高光电探测器的光电性能。所以，本专利技术基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器在可见光波段借助于CsPbI3钙钛矿量子点的光生电子效应表现出各向同性的特征，而在近红外波段CsPbI3钙钛矿量子点可视作透明材料，借助于二硒化铼纳米片的光生电子效应和各向异性效应，从而表现出各向异性特性。本专利技术中基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器表现出不同波段的双工作模式，即可见光波段为各向同性光电探测器，
近红外光波段为各向异性光电探测器。
[0007]优选的，所述ReSe2/CsPbI3异质结层的厚度为50μm以下，所述二维ReSe2纳米片的厚度为100nm以下，所述CsPbI3钙钛矿量子点的粒径为30nm以下。
[0008]优选的，所述二维ReSe2纳米片的厚度为1～30nm，所述二维ReSe2纳米片的横向尺寸为20～50μm。
[0009]优选的，所述CsPbI3钙钛矿量子点的粒径为1～20nm。
[0010]第二方面，本专利技术还提供了一种基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器的制备方法，包括以下步骤：
[0011]转移ReSe2纳米片：提供SiO2/Si基底和粘有二维ReSe2纳米片的PDMS，将所述SiO2/Si基底放置于转移平台上，再将PDMS粘有二维ReSe2纳米片的一面与SiO2/Si基底的绝缘层面贴合，静置5～30min后将PDMS与SiO2/Si基底分离，得到二维ReSe2纳米片转移至SiO2/Si基底的初始电极；
[0012]制备基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的电极：提供含有CsPbI3钙钛矿量子点的有机溶剂，取含有CsPbI3钙钛矿量子点的有机溶剂旋涂于初始电极上并覆盖二维ReSe2纳米片，得到ReSe2/CsPbI3异质结层，在SiO2/Si基底上沉积对电极以使对电极与ReSe2/CsPbI3异质结层连接，得到基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的电极；
[0013]组装探测器：将基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的电极组装成基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器。
[0014]本专利技术基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器的制备方法通过将粘有二维ReSe2纳米片的PDMS与SiO2/Si基底直接贴合的方法将二维ReSe2纳米片转移至SiO2/Si基底上。再通过物理旋涂的方法将含有CsPbI3钙钛矿量子点的有机溶剂旋涂于二维ReSe2纳米片上，由此制得ReSe2/CsPbI3异质结层。该方法具有操作简单、成本低等优点，适合于工业生产。
[0015]优选的，在转移ReSe2纳米片步骤中，所述粘有二维ReSe2纳米片的PDMS的制备方法如下：
[0016]提供ReSe2块体和PDMS块体，将ReSe2块体用胶带撕开3次以上以获得二维ReSe2纳米片，再将胶带贴合至PDMS块体并撕开胶带，所述二维ReSe2纳米片转移至PDMS块体上，得到粘有二维ReSe2纳米片的PDMS。
[0017]优选的，在转移ReSe2纳米片步骤中，先将粘有二维ReSe2纳米片的PDMS粘附到载玻片上以使二维ReSe2纳米片背向载玻片，通过显微镜找到二维ReSe2纳米片并标记二维ReSe2纳米片的位置；
[0018]再将PDMS粘有二维ReSe2纳米片的一面与SiO2/Si基底的绝缘层面贴合，静置、分离，得到二维ReSe2纳米片转移至SiO2/Si基底的初始电极。
[0019]优选的，在制备基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的电极步骤中，所述含有CsPbI3钙钛矿量子点的有机溶剂为含有CsPbI3钙钛矿量子点的正己烷，所述含有CsPbI3钙钛矿量子点的正己烷的浓度为0.01～1mol/L。
[0020]优选的，在制备基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的电极步骤中，所述CsPbI3钙钛矿量子点的制备方法如下：
[0021]制备第一反应混合系：提供PbI2粉末和十八烯并将两者混合于反应腔中，往反应
腔中通入保护性氩气后，将反应腔升温至100～150℃，再向反应腔中添加油酸和油胺，静置20～30min，得到第一反应混合系；
[0022]制备CsPbI3钙钛矿量子点：将第一反应混合系加热至160～200℃后本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器，其特征在于，包括SiO2/Si基底以及设置于SiO2/Si基底上的对电极，所述对电极之间设置成沟道；所述沟道上设置有ReSe2/CsPbI3异质结层，且所述ReSe2/CsPbI3异质结层延伸至与对电极连接，所述ReSe2/CsPbI3异质结层包括二维ReSe2纳米片以及设置于所述二维ReSe2纳米片上的CsPbI3钙钛矿量子点。2.如权利要求1所述的基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器，其特征在于，所述ReSe2/CsPbI3异质结层的厚度为50μm以下，所述二维ReSe2纳米片的厚度为100nm以下，所述CsPbI3钙钛矿量子点的粒径为30nm以下。3.如权利要求1所述的基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器，其特征在于，所述二维ReSe2纳米片的厚度为1～30nm，所述二维ReSe2纳米片的横向尺寸为20～50μm。4.如权利要求1所述的基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器，其特征在于，所述CsPbI3钙钛矿量子点的粒径为1～20nm。5.一种基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：转移ReSe2纳米片：提供SiO2/Si基底和粘有二维ReSe2纳米片的PDMS，将所述SiO2/Si基底放置于转移平台上，再将PDMS粘有二维ReSe2纳米片的一面与SiO2/Si基底的绝缘层面贴合，静置5～30min后将PDMS与SiO2/Si基底分离，得到二维ReSe2纳米片转移至SiO2/Si基底的初始电极；制备基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的电极：提供含有CsPbI3钙钛矿量子点的有机溶剂，取含有CsPbI3钙钛矿量子点的有机溶剂旋涂于初始电极上并覆盖二维ReSe2纳米片，得到ReSe2/CsPbI3异质结层，在SiO2/Si基底上沉积对电极以使对电极与ReSe2/CsPbI3异质结层连接，得到基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的电极；组装探测器：将基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的电极组装成基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器。6.如权利要求5所述的基于ReSe2/CsPbI3钙钛矿量子点杂化的宽谱光电探测器的制备方法，其特征在于，在转移ReSe2纳米片步骤中，所述粘有二维ReSe2纳米片的PDMS的制备方法如下：提供ReSe2块体和PDMS块体，将ReSe2块体用胶带撕开3次以上以获得二维ReSe2纳米片，再将胶带贴合至PDMS块体并撕开胶带...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖静，林志涛，
申请(专利权)人：泰山学院，
类型：发明
国别省市：
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