指电子浓度高于空穴浓度的半导体金属氧化物(例 如，相比于价带，费米能级更靠近导带）。适合的η型半导体金属氧化物的非限制性实例包括 氧化锋(ΖηΟ)和二氧化铁(Ti〇2)。在一些实施方案中，运些η型半导体金属氧化物是宽带隙 (例如，至少约lev、至少约1.5eV)半导体。在一些实施方案中，η型半导体金属氧化物具有某 些已经被认为是有利的特性，例如空气稳定性和/或光学透明性。例如，图2Β示出对于化0的 层作为波长的函数的透射率的示例性曲线，并且可W看出，对于化0层，对于在约250nm至约 2500nm的范围内的波长透射率大于95%。金属氧化物层可W形成为生长在前体表面上的 膜，或者形成为金属氧化物纳米颗粒的悬浮体的沉积物。在一些情况下，金属氧化物层的厚 度在约lOnm至约30加1、约lOnm至约50加1、约lOnm至约lOOnm、约30nm至约50加1、约30nm至约 l(K)nm、或约50nm至约lOOnm的范围内。运些金属氧化物层可W提供对光活性层的封装，该封 装为装置提供了空气稳定性。
[0042] 在一些情况下，光探测器具有标准构造，如图1A所示。对于具有标准构造的光探测 器100,基底102可W包含对待通过光活性层108探测的电磁福射（例如，红外和/或可见福 射)足够透明的材料。对于基底102适合的材料的实例包括刚性(ridged)或柔性玻璃或石 英，或有机聚合物，只要有机聚合物对红外和/或可见福射足够透明即可。在该标准构造中， 阳极104可W沉积在基底102上。阳极104也可W对待探测的电磁福射透明。例如，阳极104可 W包含IT0或者具有大的功函数(例如，靠近空穴传输层的价带）的任意其他透明导电氧化 物，使得可W提供与空穴传输层106的良好接触。然而，阴极112可W不必对待探测的电磁福 射透明。在一些实施方案中，阴极112可W具有某些有利的特性，例如相当低的功函数（例 如，靠近电子传输层的导带)和高的反射率。对于阴极112适合的材料的非限制性实例包括 侣和银。
[0043] 或者，在一些实施方案中，光探测器具有倒置构造。在图1B中示出了具有倒置构造 的光探测器的示例性示意图。在图1B中，光探测器100为包括基底102、阴极112、电子传输层 110、光活性层108、空穴传输层106、W及阳极104的多层结构。在该倒置构造中，阴极112被 设置成相邻于基底102。在倒置构造中，阴极112可W因此对待通过光活性层108探测的电磁 福射透明。对于阴极适合的材料的非限制性实例包括巧、侣和银。相反地，阳极102可W不必 对电磁福射透明。在一些情况下，阳极102可W包含金属。对于倒置构造中的阳极102适合的 材料的非限制性实例包括银、金和销。阳极102还可W包含IT0或具有大的功函数的任何其 他透明导电氧化物。
[0044] 在一些实施方案中，光探测器包括可选的滤光器。滤光器可W布置在光探测器的 光进入面上，W提供对待探测的波长的选择，或者进一步增强光探测器的稳定性。例如，通 过包括阻挡UV-A(350至400皿)福射的长通滤波器可W阻挡UV福射的至少一部分，UV-A(350 至400nm)福射可W对化S量子点具有有害的影响。
[0045] 在某些情况下，本文中描述的光探测器具有已经被认为是有利的某些特性。例如， 光探测器可W是空气稳定的。空气稳定性通常可W是通过周期性测量暴露于空气的光探测 器随时间的性能来确定的。例如，性能的适合度量包括但不限于外量子效率巧犯）、响应度、 W及比探测率。E犯通常可W指产生的自由电荷载流子的数目与光探测器上的入射光子的 数目之比。响应度通常可W指对每个光输入的电输出（例如，光电流)的测量。比探测率通常 可W指与光探测器的灵敏度有关的品质因数，其可W使用下面的方程式(1)表示：
[0046]
[0047] 其中，R是响应度，A是装置面积，B是带宽，Id是暗电流密度，并且q是元电荷（1.6 X 10^1化）。如本文中所使用的，空气稳定的光探测器可W指运样的光探测器：当暴露于空气 时，所述光探测器具有如下测量性能指标:在一定时间段之后，相对标准偏差为约50%或更 小、约20%或更小、约10%或更小、约5%或更小、或约1 %或更小。在一些实施方案中，空气 稳定光探测器具有如下测量性能指标:相对标准的偏差在约1%至约5%、约1%至约10%、 约1 %至约20%、约1 %至约50%、约5 %至约20 %、约5%至约50 %、约10 %至约20 %、或约 10%至约50%的范围内。在一些实施方案中，时间段为至少约1天、至少约10天、至少约30 天、至少约60天、至少约90天、至少约120天、至少约240天、至少约1年、至少约5年、或至少约 10年。该时间段可W在约1天至约30天、约1天至约60天、约1天至约90天、约1天至约120天、 约1天至约240天、约1天至约1年、约1天至约5年、约1天至约10年、约30天至约60天、约30天 至约90天、约30天至约120天、约30天至约1年、约60天至约120天、约60天至约1年、约60天至 约5年、约60天至约10年、约90天至约120天、约90天至约1年、约90天至约5年、约90天至约10 年、约120天至约1年、约120天至约5年、约120天至约10年、约365天至约5年、约365天至约10 年、或约5年至约10年的范围内。在一些情况下，光探测器在没有外部封装涂层（即，除了第 一金属氧化物层和第二金属氧化物层W外）的情况下是空气稳定的。在没有外部封装涂层 的情况下是空气稳定的特性可W有利地便于制造和光探测器的存储并且减少成本。
[004引在一些实施方案中，光探测器呈现出已经被认为是有利的其他特性。例如，光探测 器可W具有相对快的响应速度(例如，小于约lOys的上升时间）和/或相对大的带宽（例如， 至少约10曲Z、至少约15kHz)。在某些情况下，随外加反向偏压的增加的大小，响应速度可W 提高（例如，上升时间可W减少)并且带宽可W增加。在一些情况下，光探测器在反向偏压下 具有相对低的噪声电流谱密度(例如，约10- 23Α2/Ηζ或更小）。在某些实施方案中，光探测器 具有高的光谱响应度。例如，在某些情况下，对于在约400nm至约1300nm的范围内的波长，光 探测器具有至少约0.1安培/瓦特(A/W)、至少约0.2A/W、或至少约0.3A/W的响应度。在一些 情况下，在至少约-IV、至少约-2V、或至少约-3V的外加反向偏压下，对于在约400nm至约 1300nm的范围内的波长，光探测器具有至少约0.1A/W、至少约0.2A/W、或至少约0.3A/W的响 应度。在一些情况下，在至少约0V、至少约-IV、至少约-2V、至少约-5V、或至少约-10V的外加 反向偏压下，光探测器可W具有相对低的暗电流(例如，约1毫微安培或更小）。
[0049] 在一些实施方案中，本文中描述的光探测器呈现出高的比探测率。高的比探测率 可W由极低的噪声电流、大的带宽、W及高的光谱响应度的组合得到。在一些情况下，对于 至少约400皿、至少约60化m、至少约80化m、至少约Ιμηι、至少约1.2μηι、或至少约2μηι的波长， 光探测器具有至少约5 X 1〇11琼斯、至少约1 X 1〇12琼斯、或至少约2 X 1〇12琼斯的比探测率。 在某些实施方案中，在至少约-IV、至少约-2V、或至少约-3V的反向偏压下，对于至少约 400皿、至少约600nm、至少约80化m、至少约1皿、至少约1.2皿、或至少约2皿的波长，光探测 器具有至少约5 X 1〇11琼斯、至少约1 X 1〇12琼斯、或至少约2 X 1〇12琼斯的比探测率。
[0050]某些实施方案设及制造光探测器的方法。在一些情况下，光探测器可W使用溶液 处理来制造。溶液处理的使用可W有利地降低制造成本并且/或者使得能够与柔性电子器 件集成。根据本发明的一个实施方案，使用例如旋涂、喷铸、或喷墨印刷技术沉积金属氧化 物前体的溶液，或纳米颗粒(例如第一金属氧化物层或第二金属氧化物层或光活性层的纳 米颗粒)的悬浮体。当在电极上沉积第一金属氧化物层时，可W使层稳定。若需要，可W随后 沉积光活性层的无机纳米颗粒并使其改性。可W随后在光活性层上沉积第二金属氧化物。 每个层的沉积可W是单一沉积，或者通过反复沉积最终层的部分。在一些实施方案中，层 (例如，光活性层)可W包括纳米颗粒层的5、10、15、20、25、或30次沉积。在每个层的沉积之 后，在随后的沉积附加层之前，可W对具有露出的层的装置进行加热、提取、配体交换、或W 其他方式处理W实现稳定的期望的结构。例如，在一些情况下，配体交换可交联"纳米颗 粒W增加层的传导率。除了使得能够容易地、高产量地制造小或大面积的光探测器W外，源 自溶液的金属氧化物可W减小反向偏压暗电流，并且提供空气稳定性。溶剂通常被选择为 用W实现所有相容性要求，若需要则允许去除溶剂，W及不提供任何不期望的光或电特性。 [0化 1 ]实施例
[0052]本实施例描述了制造宽带多光谱光探测器中的层，所述层包括PbS量子点光活性 层、NiO空穴传输电子阻挡层、W及化0电子传输空穴阻挡层。本实施例还示出所得到的光探 测器的有利特性。
[0化3] 化0层制备
[0054]制备NiO前体溶液，其中将0.1M的乙酸儀在乙醇中的溶液与乙醇胺Wl:l的摩尔比 结合。将NiO前体溶液旋涂在阳极上并且在空气中加热一个小时。加热的溫度可W为275°C 至500°C或更多，W提供NiO的连续膜。
[00对 PbS量子点层
[0056] 将1M的六甲基二娃硫烧（（TMS)2S)在十八烧中的溶液在110°C和150°C的溫度下注 射到剧烈揽拌的0.004M的氧化铅在十八烧