一种铋氧基异质结的制备方法和铋氧基异质结宽波段光电探测器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铋氧基异质结的制备方法和铋氧基异质结宽波段光电探测器及其制备方法，属于光电探测器制备技术领域，所述宽波段光电探测器以Bi

说明书

技术领域

本发明属于光电探测器制备技术领域，涉及一种铋氧基异质结的制备方法和铋氧基异质结宽波段光电探测器及其制备方法。

背景技术

光电探测器是一类将光信号转化为电信号的光电器件，在遥感、医学成像、环境监测、光通信等方面都扮演着十分重要的角色，尤其是宽波段光电探测器。它可以获取探测目标发射或反射的紫外、可见、红外等各个波段的电磁波信息，避免了在不同场合和环境切换不同探测器带来的冗杂。

目前的宽波段光电探测器主要是硅基光电探测器，但其光响应率低、低温工作等特点限制了它的应用。近年来，铋氧基半导体化合物(Bi

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种铋氧基异质结的制备方法，利用简单的一步水热法原位合成Bi

本发明的第二个目的是提供一种铋氧基异质结宽波段光电探测器及其制备方法。基于Bi

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种铋氧基异质结的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、向PVP溶液中加入摩尔比为(5～24):1的Bi(NO

步骤二、向NaOH溶液中加入Se粉和无水Na

步骤三、将混合溶液A和混合溶液B混合在一起作为前驱体溶液，通过水热法制备得到Bi

进一步的，所述PVP溶液的浓度为0.035～0.040g/mL，NaOH溶液的浓度为0.04～0.06g/mL，PVP溶液和NaOH溶液的体积比为1:1。

进一步的，所述混合溶液A中，Bi(NO

进一步的，所述混合溶液A中，混合盐的浓度为0.4～0.5g/mL，混合盐LiNO

进一步的，所述步骤二中，加热温度为80～90℃，时间为30～40min。

进一步的，所述步骤三中，水热法的温度为190～210℃，时间为20～24h。

一种铋氧基异质结宽波段光电探测器，所述宽波段光电探测器包括工作电极、对电极和电解质，所述工作电极的基体材料为Bi

一种铋氧基异质结宽波段光电探测器的制备方法，

步骤1、将Bi

步骤2、将对电极与工作电极通过热封膜连接，而后向空腔内注入电解质，得到铋氧基异质结宽波段光电探测器。

进一步的，所述步骤1中，Bi

进一步的，所述步骤2中，对电极为铂电极，电解质为聚硫电解质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、水热法制备Bi

2、窄带隙半导体Bi

附图说明

图1：Bi

图2：Bi

图3：Bi

图4：Bi

图5：Bi

图6：Bi

图7：Bi

图8：Bi

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一

一种铋氧基异质结的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、配制浓度为0.035～0.040g/mL的PVP溶液，并向溶液中加入Bi(NO

步骤二、配制浓度为0.04～0.06g/mL的NaOH溶液，并向溶液中加入Se粉和无水Na

步骤三、将混合溶液A和混合溶液B按照体积比为1:1的比例混合在一起作为前驱体溶液，通过水热法制备，之后进行离心、清洗、干燥后得到Bi

进一步的，步骤二中，加热温度为80～90℃，时间为30～40min。

进一步的，步骤三中，水热法的温度为190～210℃，时间为20～24h。

具体实施方式二

一种铋氧基异质结的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、配制浓度为0.035～0.040g/mL的PVP溶液20-30mL，并向溶液中加入0.41～0.46g Bi(NO

步骤二、配制浓度为0.04～0.06g/mL的NaOH溶液20-30mL，并向溶液中加入0.039～0.040g Se粉和0.15～0.20g无水Na

步骤三、将混合溶液A和混合溶液B混合在一起作为前驱体溶液，通过水热法制备，之后进行离心、清洗、干燥后得到Bi

进一步的，步骤二中加热温度为80～90℃，时间为30～40min。

进一步的，步骤三中，水热法的温度为190～210℃，时间为20～24h。

具体实施方式三

一种铋氧基异质结宽波段光电探测器，利用一步水热法原位合成Bi

步骤1、将具体实施方式一或具体实施方式二制备得到的Bi

步骤2、将对电极与步骤1中得到的工作电极通过热封膜连接，而后注入电解质，得到铋氧基异质结宽波段光电探测器。

进一步的，步骤1中所述Bi

进一步限定，步骤1中烘干温度为60～80℃。

进一步限定，步骤1中热封膜的热封温度为140～160℃。

进一步限定，步骤1中所述对电极为铂电极(FTO导电表面涂覆铂而成)，电解质为聚硫电解质。

实施例1：

本实施例提供了一种铋氧基异质结宽波段光电探测器，所述宽波段光电探测器首先通过一步水热法原位合成Bi

步骤一：称量0.75g PVP(k30)，将其加入到20mL去离子水中，并磁力搅拌15min，得到PVP溶液，将0.4365g Bi(NO

步骤二：将0.0395g Se粉、1g NaOH和0.15g无水Na

步骤三：将步骤二与步骤三得到的两种混合溶液混合在一起磁力搅拌30min，得到前驱体溶液，将得到的前驱体溶液加入到带有100mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在200℃反应24h，反应完成后用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤三次，干燥后收集，得到Bi

步骤四：将0.01g Bi

步骤五：将工作电极和铂电极在150℃的条件下通过热封膜连接，内部形成空腔，在空腔内注入聚硫电解质，得到Bi

图1为Bi

图2为Bi

图3为Bi

图4为Bi

图5为Bi

图6为Bi

图7为Bi

图8为Bi