一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器及其制备方法技术

一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器及其制备方法，属于光电探测器技术领域。本发明专利技术利用玻璃衬底和聚四氟乙烯间隔物制备单晶生长装置，用硅胶覆盖装置缝隙并保留开口；通过调整开口的大小和数量控制MAPbI<subgt;3</subgt;溶液中溶剂挥发速率，通过升温快速生长得到MAPbI<subgt;3</subgt;钙钛矿薄单晶；再通过利用MAPbI<subgt;3</subgt;和BA<subgt;2</subgt;PbI<subgt;4</subgt;在乙腈中的溶解度差异，将二维钙钛矿作为外延生长溶液，将两个三维MAPbI<subgt;3</subgt;钙钛矿单晶贴合，施加一定压力后进行退火，形成单极势垒结构；接着在MAPbI<subgt;3</subgt;钙钛矿薄单晶的两侧蒸镀电极。本发明专利技术可以制备出结晶性好、形貌规整MAPbI<subgt;3</subgt;钙钛矿单晶，得到的探测器可以有效降低的暗电流，并获得良好的光电探测性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电探测器，具体涉及一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器及其制备方法。

技术介绍

1、卤化铅钙钛矿由于其高消光系数、长电荷载流子扩散长度、可调直接带隙和溶液可加工性，已被广泛用于高性能光电探测器的研究。近年来，基于多晶薄膜和单晶的各种钙钛矿光电探测器已被广泛研究，并在多个性能参数上达到甚至超越了商业探测器。此外，基于材料的优异性能，研究人员在钙钛矿光电探测器中成功揭示了窄带探测和双谱段探测等新的器件机制，丰富了探测器的应用前景。然而，多晶薄膜的高晶界密度和缺陷态密度不仅加速了水和氧对钙钛矿材料的降解，而且显著的增加了复合几率，减少载流子扩散长度，从而影响了探测器性能。虽然单晶结构可以显著降低晶界密度和缺陷态密度，但抑制暗电流一直是高性能钙钛矿光电探测器领域的一个挑战。

2、基于ⅲ-ⅴ族化合物、hgcdte和二维半导体材料的单极势垒光电探测器在红外探测中展现出优良的性能。结合吸收层、阻挡层和接触层的异质结构，可以在导带(价带)中引入势垒，在暗态下阻止电子(空穴)在导带(价带)中的流动，从而阻挡暗电流。同时，单极势垒机制的价带(导带本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器的制备方法，其步骤如下：

2.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器的制备方法，其特征在于：步骤3)是升温至85～90℃后保持1～4h，使溶剂从开口处挥发。

3.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器的制备方法，其特征在于：步骤4)是从85～90℃的起始温度开始按照0.25～0.75℃/h的速度升温12～24h。

4.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器的制备方法，其特征在于：步骤5)是升温至55～62℃搅拌3～8h，保持在55～62℃静置沉淀。

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【技术特征摘要】

1.一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器的制备方法，其步骤如下：

2.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器的制备方法，其特征在于：步骤3)是升温至85～90℃后保持1～4h，使溶剂从开口处挥发。

3.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器的制备方法，其特征在于：步骤4)是从85～90℃的起始温度开始按照0.25～0.75℃/h的速度升温12～24h。

4.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的单极势垒光电探测器的制备方法，其特征在于：步骤5)是升温至55～62℃搅拌3～8h，保持在55～62℃静置沉淀。

5.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈亮，马尧，魏薇，许星露，赵欣，纪永成，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：