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专利号: 2019108123248
申请人: 桂林医学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于等离激元效应的钙钛矿弱光探测器,包括衬底、光电导层和金属电极,其特征在于:所述衬底由柔性或刚性的基底组成,所述光电导层位于衬底表面,所述光电导层由具有等离激元效应的金属纳米颗粒和钙钛矿组成,且金属电极位于光电导层表面,并构成导电电极。

2.根据权利要求1所述的一种基于等离激元效应的钙钛矿弱光探测器,其特征在于:所述具有等离激元效应的金属纳米颗粒未金、银、铜或铝中的一种或多种(优选为金纳米颗粒),且金属纳米颗粒的粒径为1-20nm(优选为5nm),且金属纳米颗粒可位于钙钛矿层的底部、中间或表面(优选位于底部),厚度为0.2-5nm(优选为1nm),钙钛矿为三卤素钙钛矿,厚度为10-500nm(优选为300nm),具有ABX3结构,其中A为Cs、MA或FA中的一种或多种,B为Pb或Sn中的一种或两种,X为Cl、Br或I中的一种多种(优选方案为甲胺铅碘钙钛矿),金属电极为金、银、铜或铝中的一种或多种(优选为金电极),厚度50nm。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于等离激元效应的钙钛矿弱光探测器,其特征在于:其还包括制备方法,且制备方法包括以下步骤:首先利用真空蒸镀设备将5nm的金纳米颗粒淀积在衬底表面,并原位60℃热退火1h形成金纳米晶,随后将甲基碘化胺与碘化铅按

1:1的摩尔比溶于N,N-二甲基甲酰胺中形成甲胺铅碘钙钛矿的前驱体溶液,紧接着将甲胺铅碘钙钛矿溶液滴于石英玻璃表面,利用旋涂设备1500r/min旋转1min形成薄膜,并将薄膜置于真空干燥箱中100℃退火1h形成多孔结构的钙钛矿薄膜,最后,在薄膜表面利用真空蒸镀设备制备50nm厚的金薄膜形成金属电极。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于等离激元效应的钙钛矿弱光探测器,其特征在于:其还包括验证检测,且验证检测方法包括金纳米晶/甲胺铅碘钙钛矿光电导异质结的吸收光谱、弱光探测器在黑暗和光照条件下的电流-电压特性和弱光探测器在极弱光(5pW)条件下的开关特性,且金纳米晶/甲胺铅碘钙钛矿光电导异质结的吸收光谱为:利用稳态吸收光谱检测手段,采用安捷伦carry 5000仪器对金纳米晶、甲胺铅碘钙钛矿和金纳米晶/甲胺铅碘钙钛矿薄膜的的吸收光谱进行测量,确定样品的光吸收范围为300-800nm;弱光探测器在黑暗和光照条件下的电流-电压特性为:利用吉时利4200半导体特性分析系统对器件在黑暗和光照条件下的电流-电压特性进行测量表征,器件在黑暗条件下输出的暗电流为

0.05nA(工作电压在50V),说明该器件具有极小的暗噪声水平,器件在10mW的光照条件下输出的光电流为4000nA,说明该器件具有极高的光电导;弱光探测器在极弱光(5pW)条件下的开关特性为:利用斩波器将5pW强度的极弱光引入到器件探测窗口,并结合吉时利4200对器件的电流-电压特性进行测量表征,器件对弱光激发具有明显的电响应,进一步通过计算,器件的光响应度为1A/W。