【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中红外焦平面探测器热成像，更具体地，涉及一种基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面探测器制备方法。
技术介绍
1、至今为止红外探测器已经经历了从第一代到第四代的发展，从单像素探测器逐渐发展为大面阵、小型化、低成本、双色以及多列阵的焦平面探测器。按照大气窗口透过的工作红外波长划分，可以将红外探测器划分为近红外探测器（1-3μm），中红外探测器（3-5μm）和远红外探测器（8-10μm）。另外，根据探测器的使用温度不同，又可以将红外探测器分成制冷型和非制冷型探测器。制冷型探测器由于其探测率高，信噪比低而受到广泛应用，但由于其体积大（杜瓦瓶封装）以及能耗大（液氮循环制冷）也限制了进一步的发展。非制冷型探测器由于其芯片级尺寸，室温工作温度而受到民用市场青睐，按照其工作原理不同又可分为热敏型探测器和光子型探测器。其中，光子型探测器的响应速度要比热敏型探测器高1-2个数量级，因此在焦平面列阵的热成像方面具备较大的优势。
2、目前，国内外非制冷型光子型红外探测器已经实现近红外区（1-3μm）焦平面探测器阵列的突破并且实现了商品化应用，包括ingaas探测器，gesi探测器，pbs探测器等等。在中红外区（3-5μm），国内处于制冷型焦平面探测器阶段（cdhgte探测器，insb探测器，量子阱探测器），国外研发了芯片级非制冷型pbse薄膜中远红外焦平面探测器，然而薄膜体相材料的热噪音会导致中红外焦平面探测器较高的暗电流，从而降低探测器的探测率。
3、从红外焦平面探测器的制备工艺上来说，目前已经实现商品化的探
技术实现思路
1、本专利技术为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面探测器制备方法，制备工艺简单，且有效提高了探测器的探测效率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面探测器制备方法，包括以下步骤：
4、s1. 应用光刻和离子束溅射法在roic基底上沉积au阵列底电极作为阵列底电极；
5、s2. 采用旋涂法在阵列底电极上制备pbs量子点空穴传输层；
6、s3. 采用旋涂法在pbs量子点空穴传输层上制备sn掺杂的pbse量子点光敏层；
7、s4. 采用离子束溅射法在sn掺杂的pbse量子点光敏层制备zno电子传输层的pin异质结；
8、s5. 采用离子束溅射法在zno电子传输层上沉积ito薄膜作为顶电极，得到中红外焦平面探测器。
9、在本专利技术中，中红外焦平面探测器的制备是在roic基底上，分别采用离子束溅射法，旋涂法，旋涂法，离子束溅射法依次构建了au底电极，pbs空穴传输层，sn掺杂的pbse光敏层，zno电子传输层的pin异质结，最终采用离子束溅射法蒸镀ito顶电极构成。
10、根据上述技术手段，本专利技术基于sn掺杂的pbse量子点制备焦平面探测器，pbse量子点相对于pbse薄膜而言，其较小的尺寸可以有效阻止热噪声的传播，量子点由于存在其带隙会随着尺寸的变化而改变，从而获得不同光谱响应的光敏感材料。而对于中红外波段而言，pbse量子点的带隙是4.7μm，因此pbse量子点可以实现对中红外波段探测；综上，本专利技术基于sn掺杂的pbse量子点具备高中红外响应的优势，实现了低成本、芯片化、艺简单的非制冷型pbse中红外焦平面探测器的制备。
11、在其中一个实施例中，sn掺杂的pbse量子点和pbs量子点通过热注入法合成，其中sn掺杂的pbse量子点在合成之后应用室温氧化法和液相碘化法进行表面改性处理。
12、在其中一个实施例中，所述步骤s2包括：
13、s21. 制备pbs量子点旋涂液；
14、s22. 将pbs量子点旋涂液旋涂在阵列底电极上，得到pbs量子点旋涂层；
15、s23. 用edt的甲醇溶液处理旋涂在阵列底电极上的pbs量子点旋涂层以便进行配体交换，并用甲醇冲洗；
16、s24. 重复步骤s23，以使pbs量子点的尺寸达到设定范围，至此完成pbs量子点空穴传输层的制备。
17、在其中一个实施例中，所述步骤s21包括：
18、s211. 将氧化铅、与ode溶液、oa溶液混合得到混合物，在真空环境下，将该混合物加热至140℃~ 150℃；
19、s212. 加入用ode溶液稀释的双硫化物溶液至步骤s211的混合物中，并反应一段时间，得到pbs的反应液；
20、s213. 在pbs的反应液中加入乙醇进行离心沉淀，得到pbs量子点，将pbs量子点重新分散到辛烷溶液中得到pbs量子点旋涂液。
21、在其中一个实施例中，所述步骤s211具体包括：称取适量氧化铅于容器a中，再在容器a中加入氧化铅重量2~3倍的 ode和oa溶液，将容器a在100℃~110℃下真空加热一段时间，待温度升至140℃~ 150℃。
22、在其中一个实施例中，所述步骤s3包括：
23、s31. 制备sn掺杂pbse量子点二甲基甲酰胺溶液；
24、s32. 将sn掺杂pbse量子点二甲基甲酰胺溶液在pbs量子点旋涂层旋涂一段时间后，用乙腈洗涤；
25、s33. 重复步骤s32至少两次，以使sn掺杂pbse量子点的尺寸达到设定范围，至此完成sn掺杂的pbse量子点光敏层的制备。
26、在其中一个实施例中，所述步骤s31具体包括：
27、s311. 将乙酸铅三水化合物、乙酸锡、油酸溶液、二苯醚溶液以及三辛基膦溶液加入容器b中混合，将容器b在真空环境下70℃~90℃进行加热干燥；
28、s312. 将硒粉溶解于三辛基膦溶液中形成三辛基硒溶液，并在n2氛围下加入到容器b中形成前驱体溶液；
29、s313. 取二苯醚溶液加入容器c中并在70℃~90℃下真空干燥一段时间；然后在n2氛围下继续将温度提高到240℃~250℃；
30、s314. 将容器b中的前驱体溶液全部迅速加入到容器c中，反应一定时间后将容器c放置在冰水浴中淬灭，并冷却至室温，得到pb1-xsnxse量子点反应液，其中x = 0~0.11；
31、s315. 用乙醇将pb1-xsnxse量子点反应溶液中的pb1-xsnxse量子点离心沉淀出来，并将其重新分散在己烷溶液中；再次用乙醇溶液将己烷溶液中的pb1-xsnxse量子点离心沉淀出来，得到pb1-xsnxse量子点，并将pb1-xsnxse量子点放置在室温下进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，Sn掺杂的PbSe量子点和PbS量子点通过热注入法合成，其中Sn掺杂的PbSe量子点在合成之后应用室温氧化法和液相碘化法进行表面改性处理。
3.根据权利要求2所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
4.根据权利要求3所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤S21包括：
5. 根据权利要求4所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤S211具体包括：称取适量氧化铅于容器A中，再在容器A中加入氧化铅重量2~3倍的ODE和OA溶液，将容器A在100℃~110℃下真空加热一段时间，待温度升至140℃~150℃。
6.根据权利要求2所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤S3
7.根据权利要求6所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤S31具体包括：
8.根据权利要求7所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤S311包括：称取乙酸铅（II）三水合物和乙酸锡（II）于容器B中，其中乙酸铅（II）三水合物和乙酸锡（II）的物质的量之比为1:0.5~1；再在容器B中按照体积比1:1:1加入油酸、二苯醚和三辛基膦；将容器B在真空环境下70℃~90℃进行加热干燥。
9.根据权利要求8所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤S312包括：将适量的硒粉溶解于三辛基膦溶液中形成三辛基硒溶液，并在N2氛围下加入到容器B中形成前驱体溶液。
10.根据权利要求9所述的基于Sn掺杂PbSe量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述PbS量子点、Sn掺杂PbSe量子点的尺寸根据探测器所需探测的波长范围进行确定。
...【技术特征摘要】
1.一种基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，sn掺杂的pbse量子点和pbs量子点通过热注入法合成，其中sn掺杂的pbse量子点在合成之后应用室温氧化法和液相碘化法进行表面改性处理。
3.根据权利要求2所述的基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
4.根据权利要求3所述的基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤s21包括：
5. 根据权利要求4所述的基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面探测器制备方法，其特征在于，所述步骤s211具体包括：称取适量氧化铅于容器a中，再在容器a中加入氧化铅重量2~3倍的ode和oa溶液，将容器a在100℃~110℃下真空加热一段时间，待温度升至140℃~150℃。
6.根据权利要求2所述的基于sn掺杂pbse量子点的中红外焦平面...
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