[发明专利]一种PCBM受体增强型量子点光电探测单元及其制备方法和探测器

权利要求书

1.一种PCBM受体增强型量子点光电探测单元，所述光电探测单元包括底栅电极(4)，所述底栅电极(4)上设置介质层(5)，所述介质层(5)的上表面设置有金属电极，所述金属电极的两端分为公共电极(6a)和信号电极(6b),公共电极(6a)和信号电极(6b)之间的金属电极呈梳状电极结构，其特征在于：所述金属电极的梳状电极结构上覆盖有单层石墨烯(7)，且单层石墨烯(7)的两端分别与公共电极(6a)和信号电极(6b)连接，所述单层石墨烯(7)上覆盖有量子点-PCBM杂化薄膜(8)，所述量子点-PCBM杂化薄膜(8)由FaPbBr量子点材料(9)和PCBM(10)混合而成；

所述金属电极的厚度为50-200nm，量子点—PCBM杂化薄膜(8)的厚度为30-100nm；

FaPbBr量子点-PCBM混合溶液中FaPbBr量子点的质量浓度为5-10％，PCBM的质量浓度为1-5％；FaPbBr量子点-PCBM混合溶液通过旋涂工艺旋涂在处理好的样片上，滴适量异丙醇后置于真空干燥箱中干燥退火，得到量子点-PCBM杂化薄膜(8)。

2.一种PCBM受体增强型量子点光电探测单元的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选取合适尺寸的覆盖有介质层(5)的底栅电极(4)基片，使用洗洁精、丙酮、乙醇、去离子水分别超声15分钟，然后用氮气吹干；

(2)采用标准的聚甲基丙烯酸甲酯-辅助湿转移法，选用化学-蒸汽沉积的铜箔上的单层石墨烯基材料制备单层石墨烯(7)，在200ml去离子水，8ml过氧化氢，4ml盐酸的混合溶液中浸泡，直到表面铜箔完全腐蚀；

(3)将由聚甲基丙烯酸甲酯层支撑的单层石墨烯(7)转移到预先清洁的底栅电极(4)基片上，烘烤15分钟干燥后，用80℃的热丙酮去除PMMA支撑层，并在异丙醇中冲洗三次；

(4)通过光刻技术-电子束蒸镀100nm Au制备金属电极，由阴影掩模和氩离子溅射形成石墨烯通道，且石墨烯图形覆盖金属电极的梳状电极结构；

(5)制备FaPbBr量子点-PCBM混合溶液，先配制质量分数为0％-5％的PCBM甲苯溶液，搅拌12小时，待其完全溶解后，加入FaPbBr量子点溶液，并继续搅拌12小时，配制完成的FaPbBr量子点-PCBM混合溶液中FaPbBr量子点的质量浓度为5-10％，PCBM的质量浓度为1-5％；

(6)将配制完成的FaPbBr量子点-PCBM混合溶液通过旋涂工艺旋涂在步骤(4)已经处理好的样片上，滴适量异丙醇后置于真空干燥箱中干燥退火，即得到光电探测单元。

3.一种带有如权利要求1所述的光电探测单元的探测器，其特征在于：所述探测器包括硅衬底(1)，所述硅衬底(1)上设置读出电路(2)，所述读出电路(2)上设有由多个光电探测单元组成的光电探测器阵列(3)。