[发明专利]一种半导体薄膜器件及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体薄膜器件及其制备方法与应用。半导体薄膜器件，包括：衬底、底电极、双钙钛矿氧化物薄膜和顶电极；底电极设置在衬底的表面；双钙钛矿氧化物薄膜设置在底电极背离衬底的一侧；顶电极设置在双钙钛矿氧化物薄膜背离底电极的一侧。使用该薄膜材料的半导体薄膜器件从黑暗条件、日光条件到人造阳光条件下，展现了良好的二极管效应，同时，还展现了良好的光电效应，另外，本发明的半导体薄膜器件的光电转换效率Isolar/Idark>1000，具有十分强灵敏度，可以极大的放大光信号，解决了现有的光电二极管薄膜器件光电转换率低，且在接受光照后不具备二极管效应的技术问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体薄膜器件及其制备方法与应用。

背景技术

光电探测器是一种光电二极管薄膜器件，它作为一种热门的研究项目，已经被很多科研工作人员展开工作。

目前光电探测器转换效率低(转换效率＝日光灯下的光电流/黑暗条件下的暗电流)，例如：ZnO薄膜的转换效率低于100。而转换效率超过100的极少。

此外，很多现有的光电二极管薄膜器件，在黑暗条件下是现象出二极管效应，而接受了光照之后，就变成了普通的电阻，不具备二极管效应。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种半导体薄膜器件及其制备方法与应用，解决了现有的光电二极管薄膜器件光电转换率低，且在接受光照后不具备二极管效应的技术问题。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种半导体薄膜器件，包括：衬底、底电极、双钙钛矿氧化物薄膜和顶电极；

所述底电极设置在所述衬底的表面；

所述双钙钛矿氧化物薄膜设置在所述底电极背离所述衬底的一侧；

所述顶电极设置在所述双钙钛矿氧化物薄膜背离所述底电极的一侧；

Bi₂NiMnO₆薄膜、Bi₂N_i0.5Mn_1.5O₆薄膜、Bi₂Ni_0.8Mn_1.2O₆薄膜或Bi₂Ni_0.1Mn_1.9O₆薄膜。

更优选地，双钙钛矿氧化物薄膜为Bi₂NiMnO₆薄膜。

优选地，所述衬底选自导电玻璃、石英玻璃、云母或单晶硅片。

更优选地，衬底为导电玻璃。

优选地，所述底电极选自掺氟氧化锡(FTO)、氧化锡(ITO)、SrTiO₃或Nb:SrTiO₃；

所述顶电极选自Au、Pt、Ag或Al。

更优选地，底电极为FTO，顶电极为Au或Ag，进一步优选为Au。

本发明还提供了一种上述半导体薄膜器件的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：制备双钙钛矿氧化物的前驱液；

步骤2：利用所述前驱液在衬底底电极基片表面制备双钙钛矿氧化物薄膜；

步骤3：在所述双钙钛矿氧化物薄膜背离所述底电极一侧表面制备顶电极。

优选地，步骤1制备成前驱液后，还需放置三天，可以防止前驱液出现类似于氢氧化铋的沉淀。