一种无铅杂化半导体材料、制备方法及光电探测器技术

本发明专利技术公开了一种无铅有机－无机杂化半导体材料，有机－无机杂化半导体材料分子式为[Ga(C3H7NO)6](I3)3，有机－无机杂化半导体材料由有机物N,N－二甲基甲酰胺(C3H7NO)、金属元素Ga和卤素元素I组成，其中N,N－二甲基甲酰胺中的O元素与Ga金属离子产生配位键，Ga金属阳离子与I卤素阴离子形成离子键。与现有的技术相比，本发明专利技术具有如下优点：通过N,N－二甲基甲酰胺，碘化甲胺和碘化镓利用室温液体扩散分离方法合成新型无毒稳定的窄带隙有机－无机杂化半导体材料[Ga(C3H7NO)6](I3)3，制备方法简单可行。该半导体材料具有无毒和优异的光电特性等特点，采用该杂化半导体材料的光电探测器光暗电流稳定，响应时间灵敏，具有运行稳定、良好的响应时间和宽波段响应。良好的响应时间和宽波段响应。良好的响应时间和宽波段响应。

【技术实现步骤摘要】
一种无铅杂化半导体材料、制备方法及光电探测器


[0001]本专利技术涉及半导体材料
，特别是涉及一种无铅杂化半导体材料、制备方法及光电探测器。

技术介绍

[0002]近年来有机无机杂化半导体材料由于其优异的光电特性，在能源、照明和显示领域显示出巨大的潜力。现有的有机无机杂化材料中，有机无机杂化钙钛矿材料的潜力尤为突出，无疑是最耀眼的材料之一。在短短的十多年时间里，铅基卤化物钙钛矿太阳能电池的效率得到了迅速的提高，已经非常接近于商业化的硅太阳能电池。然而铅基钙钛矿材料中含有有毒元素Pb和挥发性有机阳离子导致差的稳定性，极大地限制了其商业应用潜力。已有文献表明，钙钛矿中的铅泄露到地下，会被植物吸收，进入食物链。卤化物钙钛矿中的铅比已经存在于地下的其他铅污染源更危险，因为它的生物可利用性是其他来源的十倍。为了解决钙钛矿的毒性问题，研究人员从理论和实验上不断努力筛选合适的钙钛矿替代品。目前最有希望成功替代铅的无毒元素是锡和铋，因为它们具有与铅离子相似的电子结构以及其制备的无铅钙钛矿或钙钛矿衍生物具有好的光电性能。
[0003]目前FASn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无铅有机－无机杂化半导体材料，其特征在于，所述有机－无机杂化半导体材料分子式为[Ga(C3H7NO)6](I3)3，所述有机－无机杂化半导体材料由有机物N,N－二甲基甲酰胺(C3H7NO)、金属元素Ga和卤素元素I组成，其中N,N－二甲基甲酰胺中的O元素与Ga金属离子产生配位键，Ga金属阳离子与I卤素阴离子形成离子键。2.根据权利要求1所述的一种无铅有机－无机杂化半导体材料，其特征在于，所述[Ga(C3H7NO)6](I3)3具有单斜空间群P
21
/c的晶体结构，所述晶体的晶格参数为：α＝γ＝90
°
，β＝97.41
°
，3.根据权利要求1所述的一种无铅有机－无机杂化半导体材料，其特征在于，所述[Ga(C3H7NO)6](I3)3中每个Ga
3+
原子与6个O原子配位，O
‑
Ga
‑
O键角平均为89.61
°
，Ga
‑
O键长为形成[GaO6]
3+
八面体。4.根据权利要求1所述的一种无铅有机－无机杂化半导体材料，其特征在于，所述[Ga(C3H7NO)6](I3)3的框架由在一个晶胞内交错对角线堆叠的孤立的[GaO6]
3+
八面体以及填充在所述八面体形成空腔结构中的I
3－
组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹义强，蔚安然，刘风采，
申请(专利权)人：中山复旦联合创新中心，
类型：发明
国别省市：