增强紫外波段响应度的硅雪崩光电二极管及其制备方法

摘要

一种增强紫外波段响应度的硅雪崩光电二极管，该硅雪崩光电二极管以硅雪崩光电二极管作为基底，钙钛矿材料均匀分布在所述硅雪崩光电二极管表面。利用钙钛矿材料的高量子产率，将钙钛矿材料均匀分布在硅雪崩二极管表面，通过设计，使钙钛矿材料与硅雪崩光电二极管之间的光耦合较好，可以实现有效提高硅雪崩光电二极管的紫外波段响应度。且本发明所采用的制备方法简单，易于实施，成本较低，且基本不影响探测器在可见光波段响应度。

说明书

技术领域

本发明涉及硅雪崩光电二极管的技术领域，尤其涉及一种增强紫外波段响应度的硅雪崩光电二极管及其制备方法。

背景技术

紫外探测在灾害天气预报、火灾预警和日盲紫外光通信领域具有重要应用。第一代紫外光电探测器体积大且功耗大，低温高压的工作条件不利于实际应用，随后硅基紫外探测器应运而生。雪崩光电二极管(APD)是在PIN型光电探测器的基础上发展改进得到的，是一种具有高增益的光电探测器。它利用的是反向高电场下光生载流子反复碰撞诱发的雪崩效应，因此APD可用于微弱光信号的探测。在激光测距、汽车自动驾驶等领域具有广泛应用。硅APD具有响应速度快、灵敏度高和可靠性高等诸多优点，其中心响应波长为850nm～950nm，可以说在可见光波段，具有接近理想的性能。但是在200～400nm波段，由于受到硅表面强烈的吸收，入射深度较浅，硅基紫外探测器量子效率较低。钙钛矿材料作为近年的热门材料，MAPbX

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种增强紫外波段响应度的硅雪崩光电二极管及其制备方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种增强紫外波段响应度的硅雪崩光电二极管，以硅雪崩光电二极管作为基底，钙钛矿材料均匀分布在所述硅雪崩光电二极管表面。

其中，所述钙钛矿材料包括CsPbCl

其中，所述钙钛矿材料包括所述多种材料的混合材料，即混合溶液、混合薄膜或叠层薄膜。

作为本发明的另一方面，提供了一种增强紫外波段响应度的硅雪崩光电二极管的制备方法，包括以下步骤：

取CsCO

取PbBr

将CsPbBr

将所述CsPbBr

其中，制备得到的量子点尺寸均匀且稳定，颗粒大小在10nm左右。

其中，所述前驱体溶液需冷藏密封保存，冷藏温度范围为0-4℃。

其中，所述制备得到的CsPbBr

其中，采用滴涂的方式将所述CsPbBr

其中，在制备成膜的过程中，通过调整溶液的浓度来改变最终薄膜的厚度。

基于上述技术方案可知，本发明的硅雪崩光电二极管及其制备方法相对于现有技术至少具有如下有益效果的一部分：

利用钙钛矿材料的高量子产率，将钙钛矿材料均匀分布在硅雪崩二极管表面，通过设计，使钙钛矿材料与硅雪崩光电二极管之间的光耦合较好，可以实现有效提高硅雪崩光电二极管的紫外波段响应度。

本发明所采用的制备方法简单，易于实施，成本较低，且基本不影响探测器在可见光波段响应度。

附图说明

图1是本发明实施例的结构原理图；

图2是本发明实施例中制备的CsPbBr

图3是本发明硅雪崩光电二极管响应度模拟对比图。

具体实施方式

本发明涉及硅雪崩光电二极管的技术领域，特别是钙钛矿材料增强硅雪崩光电二极管紫外波段的响应度。利用钙钛矿材料的高量子产率，将钙钛矿材料均匀分布在硅雪崩二极管表面，通过设计，使钙钛矿材料与硅雪崩光电二极管之间的光耦合较好，可以实现有效提高硅雪崩光电二极管的紫外波段响应度。

本发明提供了一种增强紫外波段响应度的硅雪崩光电二极管，以硅雪崩光电二极管作为基底，钙钛矿材料均匀分布在所述硅雪崩光电二极管表面。

其中，所述钙钛矿材料包括CsPbCl

其中，所述钙钛矿材料包括所述多种材料的混合材料，即混合溶液、混合薄膜或叠层薄膜。

本发明还提供了一种增强紫外波段响应度的硅雪崩光电二极管的制备方法，包括以下步骤：

取CsCO

取PbBr

将CsPbBr

将所述CsPbBr

其中，制备得到的量子点尺寸均匀且稳定，颗粒大小在10nm左右。

其中，所述前驱体溶液需冷藏密封保存，冷藏温度范围为0-4℃。

其中，所述制备得到的CsPbBr

其中，采用滴涂的方式将所述CsPbBr

其中，在制备成膜的过程中，通过调整溶液的浓度来改变最终薄膜的厚度。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

具体的，如图1所示为本发明的硅雪崩光电二极管的结构示意图，以硅雪崩光电二极管作为基底，钙钛矿材料均匀分布在所述硅雪崩光电二极管表面。在本实施例中，将硅雪崩光电二极管置于一管壳封装结构中，该管壳结构的上面设有一透紫玻璃。

其中，所述钙钛矿材料包括CsPbCl

本发明还提供了一种硅雪崩光电二极管的制备方法，其中，包括以下步骤：

步骤一：取0.814g的CsCO

步骤二：取0.345g的PbBr

步骤三：将粗溶液在10000rpm下离心8min，倒掉上清液，用10ml正己烷将沉淀再分散。沉淀完全溶解后，在12000rpm下离心10min，倒掉上清液后，加入5ml正己烷溶解分散沉淀，得到CsPbBr

步骤四：采用滴涂的方式，将100μL的CsPbBr

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。