[发明专利]一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器，其特征在于，包括石英衬底(10)和设置在所述石英衬底(10)上的钙钛矿光吸收层(20)，所述钙钛矿光吸收层(20)的表面上相互避让设置有空穴传输层(50)和电子传输层(40)，所述空穴传输层(50)和电子传输层(40)的表面均设置有金属电极(60)及与所述金属电极(60)连接的导线(61)；所述空穴传输层(50)和电子传输层(40)的间隙还设置有滤光层(30)。

2.如权利要求1所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述滤光层(30)由透明介质层(31)和金属层(32)依次在所述钙钛矿光吸收层(20)表面叠加构成；所述金属层(32)的单层厚度在10-200nm，所述透明介质层(31)的单层厚度在10-300nm。

3.如权利要求2所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述金属层(32)为金、银、铜、铝中的一种或多种构成的合金，所述透明介质层(31)为呈透明状态的金属氧化物或呈透明态的有机物。

4.如权利要求3所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述金属氧化物为氧化锌、氧化硅或氧化镁，所述有机物为聚苯乙烯。

5.如权利要求1所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述空穴传输层(50)材质为聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚对苯乙烯磺酸PEDOT:PSS、四苯基联苯二胺类化合物TPD、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]Poly:TPD或二咔唑联苯CBP；所述电子传输层(40)材质为富勒烯衍生物PCBM、聚乙烯基咔唑PVK的一种或多种的混合物。

6.如权利要求1所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述钙钛矿光吸收层(20)为甲胺铅碘、甲胺铅溴、铯铅碘或铯铅溴。

7.如权利要求1所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述金属电极(60)材质为金、铂或金铂混合物。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.清洗石英衬底(10)后，使用氮气吹干表面，并用氧等离子体轰击石英衬底(10)20min，使其保持亲水状态；

S2.在石英衬底(10)上悬涂或蒸镀钙钛矿材料，形成钙钛矿光吸收层(20)；

S3.在钙钛矿光吸收层(20)上放置能完全覆盖所述钙钛矿光吸收层(20)的初级掩膜版，在初级掩膜版上预留的方形孔中，依次在钙钛矿光吸收层(20)表面同一位置，蒸镀透明介质层(31)和金属层(32)，循环数次，得到滤光层(30)；

S4.撤去初级掩膜版，放置次级掩膜版，在所述滤光层(30)的相对两侧，并距所述滤光层(30)边缘一段设定距离，一侧蒸镀电子传输层(40)，另一侧蒸镀空穴传输层(50)；

S5.利用蒸镀法在所述电子传输层(40)和空穴传输层(50)的表面，均蒸镀金属电极(60)，并在所述金属电极(60)上设置引线。

9.如权利要求8所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述次级掩膜版的方形孔边长为200nm，所述设定距离为50-100nm。

10.如权利要求8所述的一种横向结构窄带钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，所述金属层(32)为金、银、铜、铝中的一种或多种构成的合金，所述透明介质层(31)为呈透明状态的金属氧化物或呈透明态的有机物；所述空穴传输层(50)材质为聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚对苯乙烯磺酸PEDOT:PSS、四苯基联苯二胺类化合物TPD、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]Poly:TPD或二咔唑联苯CBP；所述电子传输层(40)材质为富勒烯衍生物PCBM、聚乙烯基咔唑PVK的一种或多种的混合物。