一种柔性光电探测器阵列的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114284443A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111586089.0(22)申请日2021.12.22(71)申请人电子科技大学地址611730四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人巫江沈凯任翱博(74)专利代理机构成都聚蓉众享知识产权代理有限公司51291代理人刘艳均(51)Int.Cl.H01L51/48(2006.01)H01L51/46(2006.01)H01L51/42(2006.01)H01L27/30(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种柔性光电探测器阵列的制备方法(57)摘要本发明公开了一种柔性光电探测器阵列的制备方法，属于光电材料与器件技术领域，目的在于提供一种柔性光电探测器阵列的制备方法，解决现有钙钛矿探测器器件技术中材料空气稳定性较差、载流子输运较慢的不足，以及胶体量子点中存在大量团簇现象和目前传统探测器中无法与柔性衬底兼容的问题，其基于全无机金属卤素全无机钙钛矿量子点提出了一种有效的制备方法，通过低频和室温的超声处理以及精准的机械刻划方法实现了高性能的柔性光电探测器阵列。本发明适用于高光谱光电探测器的制备工艺。CN114284443ACN114284443A权利要求书1/1页1.一种柔性光电探测器阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将溴化铅粉末溶解在异丙醇、丙酸和正丁胺的混合溶剂中，异丙醇、丙酸和正丁胺的体积比为1:1:1，制备出摩尔浓度为0.5mol/L的溴化铅前驱体溶液；S2、将碳酸铯粉末溶解在丙酸中，制备出摩尔浓度为1.8mol/L的碳酸铯前驱体溶液；S3、将S1和S2制备的溴化铅前驱体溶液和碳酸铯前驱体溶液，加入到异丙醇和正己烷的混合溶剂中，异丙醇和正己烷的体积比为1:2，制备出摩尔浓度为0.006mol/L的均相全无机钙钛矿量子点前驱体溶液；S4、对均相全无机钙钛矿量子点前驱体溶液搅拌后进行2次离心处理，离心速度分别为1500rpm和2000rpm，每次离心处理时间为2分钟；S5、将离心处理过后的全无机钙钛矿量子点前驱体溶液重新溶解于甲苯中，并进行超声处理，从而制备出摩尔浓度为0.0225mol/L的全无机钙钛矿量子点溶液；S6、使用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为柔性衬底，氧化铟锡作为透明电极，氧化铟锡的厚度为100～150nm，表面电阻为25～30Ω/sq，通过原子层沉积法在柔性衬底表面沉积二氧化钛作为电子传输层，二氧化钛的厚度为40～60nm；S7、将S5制备的全无机钙钛矿量子点溶液，在室温环境中使用一步旋涂法制备全无机钙钛矿量子点薄膜，旋涂速度为1000rpm，旋涂时间为60秒；S8、立刻将全无机钙钛矿量子点薄膜在热台上退火，退火温度为120摄氏度，退火时间为1分钟，重复旋涂以及退火的操作，增加全无机钙钛矿量子点薄膜的厚度，最后一层薄膜的退火温度为120摄氏度，退火时间为5分钟，以保证薄膜的快速结晶；S9、将2,2’,7,7’‑四溴‑9,9’‑螺二、三(4‑碘苯)胺(Spiro‑OMeTAD)溶液旋涂到全无机钙钛矿量子点薄膜上方，旋涂速度为2500rpm，旋涂时间为25秒，并放在充满氧气的气氛中氧化12小时；S10、使用热蒸镀法沉积镍和金，镍和金厚度分别为10～20nm和80～120nm；S11、通过机械刻划法制备阵列且独立电极整列排布，形成柔性光电探测器阵列。2.按照权利要求1所述的一种柔性光电探测器阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中，在室温环境中使用一步旋涂法制备全无机钙钛矿量子点薄膜之前，先将全无机钙钛矿量子点溶液放置在超声机中进行处理，处理频率40Hz，处理温度20～30℃，使全无机钙钛矿量子点时刻保持振动状态，减少全无机钙钛矿量子点之间的团簇，使全无机钙钛矿量子点均匀地分散在溶剂之中。3.按照权利要求1所述的一种柔性光电探测器阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤S9中，Spiro‑OMeTAD溶液是由Spiro‑OMeTAD粉末、4‑叔丁基吡啶和双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液混合于氯苯中，形成摩尔浓度为0.056mol/L的溶液，其中，4‑叔丁基吡啶、双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液与氯苯的体积比为28.8:17.5:1000。4.按照权利要求3所述的一种柔性光电探测器阵列的制备方法，其特征在于，双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液溶于乙腈中，摩尔浓度为1.8mol/L。5.按照权利要求1所述的一种柔性光电探测器阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中，使用机械刻划法，将所需加工的器件放置在样品台中，背面真空吸附，保证在刻划时候样品不会随意移动。2CN114284443A说明书1/6页一种柔性光电探测器阵列的制备方法技术领域[