技术领域
本发明涉及光敏电阻技术领域，具体地，涉及制备掺杂稀土宽谱带光敏电阻的光敏材料。
背景技术：
能够同时在可见光和近红外光照射条件下工作的宽谱带光敏电阻广泛应用于光电检测控制系统，特别是近红外光检测控制系统，如红外成像，红外感应等。目前，宽谱带光敏电阻通常由附在陶瓷基体表面的光敏材料层电联两个电极组成，光敏电阻材料对宽谱带光敏电阻的性能起决定性作用。宽谱带光敏电阻材料多采用在对可见光敏感的CdS、CdSe、CdCl2混合物中掺杂CdTe量子点，利用CdTe量子点的量子限域效应产生红移特性，把光谱响应谱带扩展到近红外光光谱。但是，现有宽谱带光敏电阻材料主要存在的问题是：灵敏度低。国内外主要通过添加CuCl2材料来提高宽谱带光敏电阻的灵敏度。虽然材料一定程度提高了宽谱带光敏电阻的灵敏度，但引入的CuCl2由于铜离子会在一价和二价之间转化价态，影响了宽谱带光敏电阻的稳定性，导致废品率高，成为进一步提高宽谱带光敏电阻性能的难题。因此需要提供一种灵敏度高、稳定性强的宽谱带光敏电阻及其制备方法，以满足光电检测控制系统对宽谱带光敏电阻灵敏度和稳定性的双项要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述问题，提出制备宽谱带光敏电阻的光敏材料及该光敏电阻的制备方法，以满足光电检测控制系统对宽谱带光敏电阻灵敏度和稳定性的双项要求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：制备宽谱带光敏电阻的光敏材料及该光敏电阻的制备方法，
所述光敏材料由稀土掺杂宽谱带光敏溶液喷涂在光敏电阻的陶瓷基体的表面形成，所述稀土掺杂宽谱带光敏溶液包括混合物和离子水，所述混合物由以下重量百分比的各组分组成：
CdTe 37%-57%，CdCl 17%-37%，CdSe 15%-35%，余量为稀土硝酸盐；
将混合物溶解在离子水中得到稀土掺杂宽谱带光敏溶液，所述光敏溶液中混合物与离子水的质量百分比为，混合物25%-45%，离子水55%-75%。
进一步地，所述稀土硝酸盐为硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钷、硝酸钐或硝酸铕中的任一种。
进一步地，
所述混合物各组分的重量百分比CdTe 47%，CdCl 27%，CdSe 25%，稀土硝酸盐1%；
所述稀土掺杂宽谱带光敏溶液中混合物与离子水的质量百分比为，混合物35%，离子水65%。
掺杂稀土宽谱带光敏电阻的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：制备陶瓷基体；
步骤2：配置稀土掺杂宽谱带光敏溶液；
步骤3：将稀土掺杂宽谱带光敏溶液喷涂在陶瓷基体的表面，形成稀土掺杂宽谱带光敏材料层；
步骤4：将步骤3喷涂后的陶瓷基体静置10-30分钟后，放入900℃-1100℃恒温烘箱中烘烤10-30分钟；
步骤5：将两个电极安装在步骤4形成的稀土掺杂宽谱带光敏材料层两端，得到光敏电阻主体；
步骤6：在光敏电阻主体表面喷涂隔离层，得到光敏电阻。
进一步地，所述稀土掺杂宽谱带光敏溶液包括混合物和离子水，所述混合物由以下重量百分比的各组分组成：
CdTe 37%-57%，CdCl 17%-37%，CdSe 15%-35%，余量为稀土硝酸盐；
将混合物溶解在离子水中得到稀土掺杂宽谱带光敏溶液，所述光敏溶液中混合物与离子水的质量百分比为，混合物25%-45%，离子水55%-75%。
进一步地，所述步骤4具体为，将步骤3喷涂后的陶瓷基体静置20分钟后，放入1000℃恒温烘箱中烘烤20分钟。
进一步地，所述陶瓷基体由纯度为90%以上的三氧化二铝材料制成。
进一步地，步骤3具体为，将步骤S2所得的稀土掺杂宽谱带光敏溶液喷涂在陶瓷基体表面，喷涂5次，所述低成本宽谱带光敏材料层厚度为4微米。
进一步地，步骤6具体为，利用环氧树脂在光敏电阻主体表面，形成隔离层，所述隔离层厚度为4微米。
进一步地， 所述混合物各组分的重量百分比CdTe 47%，CdCl 27%，CdSe 25%，稀土硝酸盐1%；
所述稀土掺杂宽谱带光敏溶液中混合物与离子水的质量百分比为，混合物35%，离子水65%。
本发明各实施例的用于制备掺杂稀土宽谱带光敏电阻的光敏材料及该光敏电阻的制备方法，通过在宽谱带光敏电阻材料CdTe、CdS、CdSe中掺杂质量百分比为1%的稀土硝酸盐，提高宽谱带光敏电阻灵敏度的同时保证其稳定性，同时由于稀土硝酸盐含量低且均为轻稀土硝酸盐，对宽谱带光敏电阻的成本影响较小，具有灵敏度高、废品率低的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例所述的光敏电阻结构图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1-陶瓷基体；2-光敏材料层；3-电极。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1的结构，具体地，制备掺杂稀土宽谱带光敏电阻的光敏材料，所述光敏材料由稀土掺杂宽谱带光敏溶液喷涂在光敏电阻的陶瓷基体的表面形成，所述稀土掺杂宽谱带光敏溶液包括混合物和离子水，所述混合物由以下重量百分比的各组分组成：
CdTe 37%-57%，CdCl 17%-37%，CdSe 15%-35%，余量为稀土硝酸盐；
将混合物溶解在离子水中得到稀土掺杂宽谱带光敏溶液，所述光敏溶液中混合物与离子水的质量百分比为，混合物25%-45%，离子水55%-75%。
所述稀土硝酸盐为硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钷、硝酸钐或硝酸铕中的任一种。
所述混合物各组分的重量百分比CdTe 47%，CdCl 27%，CdSe 25%，稀土硝酸盐1%；
所述稀土掺杂宽谱带光敏溶液中混合物与离子水的质量百分比为，混合物35%，离子水65%。
所述方法包括以下操作步骤：
S1，制备陶瓷基体；
S2，配置稀土掺杂宽谱带光敏溶液；
S3，将稀土掺杂宽谱带光敏溶液喷涂在陶瓷基体的表面，形成稀土掺杂宽谱带光敏材料层；
S4，将喷涂后的陶瓷基体静置20分钟后，放入1000℃恒温烘箱中烘烤20分钟；
S5，将两个电极安装在形成稀土掺杂宽谱带光敏材料层两端，得到稀土掺杂宽谱带光敏电阻主体。
S6，在稀土掺杂宽谱带电阻主体表面喷涂隔离层，得到稀土掺杂宽谱带光敏电阻。
优选地，所述步骤S1具体为：用纯度为90%以上的三氧化二铝材料制备所需形状的陶瓷基体。
优选地，所述步骤S2具体为：
首先，按照以下配比配置红外光光敏溶液并将各原料混合均匀后得到红外光光敏材料层混合物：
CdTe 47%（重量百分比）
CdCl 27%（重量百分比）
CdSe 25%（重量百分比）
稀土硝酸盐 1%（重量百分比）
所述的稀土硝酸盐为硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钷、硝酸钐和硝酸铕中的一种。
然后，将稀土掺杂宽谱带光敏材料层混合物溶解在离子水中得到稀土掺杂宽谱带光敏材料溶液，其中稀土掺杂宽谱带光敏材料溶液中，稀土掺杂宽谱带光敏材料层混合物的质量百分比为35%，离子水的质量百分比为65%。
优选地，所述步骤S3具体为：将步骤S2所得的稀土掺杂宽谱带光敏材料溶液喷涂在陶瓷基体表面，喷涂5次，所述稀土掺杂宽谱带光敏材料层厚度为4微米。
优选地，所述步骤S6具体为：将环氧树脂在步骤S2所得的稀土掺杂宽谱带光敏电阻主体表面，形成隔离层，所述隔离层厚度为4微米。
在上述取值范围内取值时，利用上述给出的百分比制备的电阻灵敏度是最优的。而范围内的其他数值（包括端点值）的灵敏度仅次于上述公开的具体数值。
实际应用表明：
本发明提供的一种稀土掺杂的宽光谱光敏材料及其制备方法，通过向现有的对可见光敏感的光敏材料CdSe、CdCl2和CuCl2混合物中掺杂CdTe量子点，利用CdTe量子点的量子限域效应产生红移特性，把光谱响应谱带扩展到近红外光光谱。所制备宽光谱光敏电阻对波长在450nm到900 nm之间的光敏感，具有光谱响应谱带宽的优点。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。