一种光电探测器及其制作方法技术

本申请提供一种光电探测器及其制作方法，包括：基底、电子传输层、空穴传输层和有源层，所述电子传输层、所述空穴传输层和所述有源层设置在所述基底上，所述有源层设置在所述电子传输层和所述空穴传输层之间，其中，所述有源层包括第一胶体量子点和第二胶体量子点，所述第一胶体量子点和所述第二胶体量子点的吸收峰不相同。在本申请中，所述有源层包括第一胶体量子点和第二胶体量子点，所述第一胶体量子点和所述第二胶体量子点的吸收峰不相同，能够对有源层进行平带化处理，得到宽光谱响应探测器，光谱范围可以从可见光到1700nm的近红外光，并且截止波长可调。此外，经过平带化处理的量子点光电探测器件相较于大尺寸量子点器件，有更低的暗电流。有更低的暗电流。有更低的暗电流。

【技术实现步骤摘要】
一种光电探测器及其制作方法


[0001]本申请涉及半导体领域，具体为一种光电探测器及其制作方法。

技术介绍

[0002]现有的量子点红外探测器活性层使用单一尺寸的量子点材料。某一种尺寸的量子点经过配体交换，将表面的油酸配体替换成碘溴配体，经过离心、干燥，再重新分散成液态，进行旋涂，制备活性层。由于量子点的吸光特性决定，在与激子吸收峰相邻波长较短的波段，会有一个吸光度很低的谷，导致量子点光电探测器的光谱响应不均匀，在实际应用中，可能遗漏掉某些重要的光谱信息，限制了量子点光电探测的应用空间。
[0003]鉴于此，克服该现有技术产品所存在的不足是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请主要解决的技术问题是提供一种光电探测器及其制作方法，有源层包括第一胶体量子点和第二胶体量子点，第一胶体量子点和第二胶体量子点的吸收峰不相同，能够对有源层进行平带化处理，得到宽光谱响应探测器，光谱范围可以从可见光到1700nm的近红外光，并且截止波长可调。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种光电探测器，包括：基底、电子传输层、空穴传输层和有源层，所述电子传输层、所述空穴传输层和所述有源层设置在所述基底上，所述有源层设置在所述电子传输层和所述空穴传输层之间，其中，所述有源层包括第一胶体量子点和第二胶体量子点，所述第一胶体量子点和所述第二胶体量子点的吸收峰不相同。
[0006]优选地，所述第一胶体量子点的吸收峰为1300nm，所述第二胶体量子点的吸收峰1150nm。
[0007]优选地，所述光电探测器为底入射结构，所述光电探测器还包括电极，所述电子传输层设置在所述基底上，所述有源层设置在所述电子传输层上，所述空穴传输层设置在所述有源层上，所述电极设置在所述空穴传输层上；或，
[0008]所述光电探测器为顶入射结构，所述光电探测器还包括电极和保护层，所述空穴传输层设置在所述基底上，所述有源层设置在所述空穴传输层上，所述保护层设置在所述有源层上，所述电子传输层设置在所述保护层上，所述电极设置在所述电子传输层上。
[0009]优选地，所述基底为氧化铟锡基底，所述电子传输层包括ZnO，所述第一胶体量子点和所述第二胶体量子点均为PbS量子点。
[0010]为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种光电探测器的制作方法，包括：
[0011]对基底进行清洗；
[0012]在基底上形成第一传输层；
[0013]通过第一胶体量子点和第二胶体量子点配置第一量子点溶液和第二量子点溶液；
[0014]将所述第一量子点溶液和所述第二量子点溶液按照指定的比例进行混合，得到量子点混合溶液；
[0015]在所述第一传输层上旋涂所述量子点混合溶液，并进行固化处理，以制备有源层，
[0016]其中，第一传输层为电子传输层或空穴传输层。
[0017]优选地，所述通过第一胶体量子点和第二胶体量子点配置第一量子点溶液和第二量子点溶液包括：
[0018]将PbI2、PbBr和DMF在玻璃瓶中进行混合、溶解，配制得到配体溶液；
[0019]将第一胶体量子点和第二胶体量子点分别溶于正辛烷，得到溶液I和溶液II；
[0020]将溶液I和溶液II分别与配体溶液混合，待混合后的溶液I和混合后的溶液II分层后，用滴管从混合后的溶液I吸出第一下层液体，用滴管从混合后的溶液II吸出第二下层液体；
[0021]根据第一下层液体和第二下层液体得到第一固态量子点和第二固态量子点；
[0022]将DMF与正丁胺混合，振荡均匀，得到胺溶液；
[0023]将第一固态量子点和第二固态量子点分别与胺溶液混合，得到第一量子点溶液和第二量子点溶液。
[0024]优选地，所述根据第一下层液体和第二下层液体得到第一固态量子点和第二固态量子点包括：
[0025]用移液枪在第一下层液体和第二下层液体中分别加入正辛烷，并进行振荡；
[0026]待混合后的第一下层液体和混合后的第二下层液体分层后，分别用滴管从混合后的第一下层液体和混合后的第二下层液体吸出混合下层液体；
[0027]将混合下层液体分装到不同离心管中，弃上清液，用棉签将管口管壁的残留液体擦净，抽干离心管中的溶剂，得到第一固态量子点和第二固态量子点。
[0028]优选地，所述将PbI2、PbBr和DMF在玻璃瓶中进行混合、溶解，配制得到配体溶液包括：
[0029]在手套箱中称量PbI2：PbBr2＝2.458g:0.848g，量取DMF20ml，在玻璃瓶中进行混合、溶解，配制得到配体溶液。
[0030]优选地，所述制作方法还包括：
[0031]当所述第一传输层为电子传输层时，在有源层上旋涂PbS
‑
EDT得到空穴传输层；在空穴传输层上蒸镀电极；
[0032]当所述第一传输层为空穴传输层时，在有源层上热蒸发一层保护层，在保护层磁控溅射ZnO形成电子传输层，在电子传输层上测控溅射ITO作为电极。
[0033]优选地，所述第一胶体量子点的吸收峰为1300nm，和所述第二胶体量子点的吸收峰1150nm。
[0034]本申请的有益效果是：本申请提供一种光电探测器及其制作方法，包括：基底、电子传输层和有源层，所述电子传输层设置在所述基底上，所述有源层设置在所述电子传输层上，其中，所述有源层包括第一胶体量子点和第二胶体量子点，所述第一胶体量子点和所述第二胶体量子点的吸收峰不相同。
[0035]在本申请中，所述有源层包括第一胶体量子点和第二胶体量子点，所述第一胶体量子点和所述第二胶体量子点的吸收峰不相同，能够对有源层进行平带化处理，得到宽光
谱响应探测器，光谱范围可以从可见光到1700nm的近红外光，并且截止波长可调。此外，经过平带化处理的量子点光电探测器件相较于大尺寸量子点器件，有更低的暗电流。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是本申请实施例提供一种光电探测器的制作方法的流程示意图；
[0038]图2是本申请实施例提供一种光电探测器I的光谱对比图；
[0039]图3是本申请实施例提供一种光电探测器II的光谱对比图；
[0040]图4是本申请实施例提供一种光电探测器III的光谱对比图；
[0041]图5是本申请实施例提供一种光电探测器的暗电流对比图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电探测器，其特征在于，包括：基底、电子传输层、空穴传输层和有源层，所述电子传输层、所述空穴传输层和所述有源层设置在所述基底上，所述有源层设置在所述电子传输层和所述空穴传输层之间，其中，所述有源层包括第一胶体量子点和第二胶体量子点，所述第一胶体量子点和所述第二胶体量子点的吸收峰不相同。2.如权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述第一胶体量子点的吸收峰为1300nm，所述第二胶体量子点的吸收峰1150nm。3.如权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器为底入射结构，所述光电探测器还包括电极，所述电子传输层设置在所述基底上，所述有源层设置在所述电子传输层上，所述空穴传输层设置在所述有源层上，所述电极设置在所述空穴传输层上；或，所述光电探测器为顶入射结构，所述光电探测器还包括电极和保护层，所述空穴传输层设置在所述基底上，所述有源层设置在所述空穴传输层上，所述保护层设置在所述有源层上，所述电子传输层设置在所述保护层上，所述电极设置在所述电子传输层上。4.如权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述基底为氧化铟锡基底，所述电子传输层包括ZnO，所述第一胶体量子点和所述第二胶体量子点均为PbS量子点。5.一种光电探测器的制作方法，其特征在于，包括：对基底进行清洗；在基底上形成第一传输层；通过第一胶体量子点和第二胶体量子点配置第一量子点溶液和第二量子点溶液；将所述第一量子点溶液和所述第二量子点溶液按照指定的比例进行混合，得到量子点混合溶液；在所述第一传输层上旋涂所述量子点混合溶液，并进行固化处理，以制备有源层；其中，第一传输层为电子传输层或空穴传输层。6.权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述通过第一胶体量子点和第二胶体量子点配置第一量子点溶液和第二量子点溶液包括：将PbI2、PbBr和DMF在玻璃瓶中进行混合、溶解，配制得到配体溶液；将第一胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亮，赵学智，唐江，张建兵，刘沛林，杨扬，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：