[发明专利]基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料及光电位敏传感器的制备方法

权利要求书

1.基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器，其特征在于该基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器具有p-n结结构，在n型硼掺杂硅基片上采用激光脉冲沉积有厚度为150～250nm的p型卤素钙钛矿溴化物层，其中所述的p型卤素钙钛矿溴化物为CsSnBr₃或CsPbBr₃。

2.根据权利要求1所述的基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器，其特征在于所述硼掺杂硅基片的电阻率为1-10Ω*cm。

3.基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器制备方法，其特征在于该制备方法按照下列步骤实现：

一、按照化学计量比为1：1将CsBr与溴化物粉末充分研磨，混合粉末压片成型，然后在氩气气氛中以210-550℃的温度进行烧结处理，得到卤素钙钛矿靶材；

二、对n型硼掺杂硅基片进行超声清洗，得到清洗后的硼掺杂硅基片；

三、将本底真空抽至2.5～3.5×10^-4Pa，以清洗后的硼掺杂硅基片作为沉积衬底，调节硼掺杂硅基片的温度为200-320℃，采用准分子激光器辐照卤素钙钛矿靶材，控制单脉冲能量，脉冲频率为3-10Hz进行脉冲激光沉积卤素钙钛矿薄膜，沉积结束后自然冷却，得到卤素钙钛矿-硼掺杂硅异质结材料；

四、分别在卤素钙钛矿-硼掺杂硅异质结材料中的卤素钙钛矿薄膜表面和硼掺杂硅基片的背面镀上电极，得到基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅异质结材料的传感器；

其中步骤一所述的溴化物为PbBr₂或SnBr₂；当溴化物为SnBr₂时，控制单脉冲能量为250mJ；当步骤一所述的溴化物为PbBr₂时，控制单脉冲能量为100mJ。

4.根据权利要求3所述的基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器制备方法，其特征在于步骤一中所述的溴化物粉末的粒径为100～200nm。

5.根据权利要求3所述的基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器制备方法，其特征在于是步骤一中烧结处理的时间为2～10h。

6.根据权利要求3所述的基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器制备方法，其特征在于步骤二中将硼掺杂硅基片依次置于去离子水、丙酮和无水乙醇中进行超声清洗。

7.根据权利要求3所述的基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器制备方法，其特征在于是步骤二中硼掺杂硅基片的厚度为0.3-0.5mm。

8.根据权利要求3所述的基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器制备方法，其特征在于步骤三中采用准分子激光器辐照卤素钙钛矿靶材，控制单脉冲能量为200-250mJ，脉冲频率为5Hz进行脉冲激光沉积卤素钙钛矿薄膜。

9.根据权利要求3所述的基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器制备方法，其特征在于步骤四采用磁控溅射法分别在卤素钙钛矿-硼掺杂硅异质结材料中的卤素钙钛矿薄膜表面和硼掺杂硅基片的背面镀上金电极。

10.根据权利要求9所述的基于卤素钙钛矿-硼掺杂硅的异质结材料的光电位敏传感器制备方法，其特征在于所述金电极的厚度为10nm。