一种便于散热的光电探测器的制作方法

文档序号:16032623发布日期:2018-11-23 20:54阅读:207来源:国知局

本实用新型属于光电探测技术领域,具体为一种便于散热的光电探测器。



背景技术:

钙钛矿光电探测器使用有机/无机杂化钙钛矿材料ABX3作为光活性层,与传统的硅基光电探测器电池相比,它又具有成本低廉、光吸收系数高、载流子扩散长度大、质地轻、柔韧性好等优点。随着近几年来国内外相关研究的不断深入,钙钛矿光电探测器电池主要采用介孔结构和平面异质结两种结构,钙钛矿光电探测器的探测率和稳定性不断提升。。

传统的钙钛矿光电探测器是制作在ITO或者FTO之上的,散热性能差,不利于器件寿命的提高。

所以,提供一种便于散热的光电探测器成为我们要解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种便于散热的光电探测器,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种便于散热的光电探测器,包括基底,其特征在于:基底上设置有导热层,所述的导热层为双层复合结构,包括第一导热层和第二导热层,所述的第一导热层为石墨烯,第一导热层厚度为50 nm,所述的第二导热层设置在第一导热层之上,第二导热层为铝箔,第二导热层的厚度为500 nm,所述的第二导热层表面的均方根粗糙度小于3 nm,第二导热层同时作为光电探测器的反射阳极,所述的第二导热层上设置有阳极修饰层,所述的阳极修饰层上设置有光敏层,所述的光敏层上设置有阴极修饰层,所述的阴极修饰层上设置有透明阴极层,所述的透明阴极层为双层复合结构,包括依次层叠的第一阴极层和第二阴极层,所述的第一阴极层为Mg,第一阴极层的厚度为2 nm,所述的第二阴极层设置于第一阴极层之上,第二阴极层为Ag,第二阴极层厚度为9 nm,所述的透明阴极层之上设置有光耦合层。

作为优选的,所述的基底为玻璃或者石英。

作为优选的,所述的阳极修饰层为PEDOT:PSS,阳极修饰层的厚度为36 nm。

作为优选的,所述的光敏层为CH3NH3PbI3,光敏层的厚度为500 nm。

作为优选的,所述的阴极修饰层为双层结构,包括依次层叠的一层厚度20 nm的PCBM和一层厚度为0.5 nm的LiF。

作为优选的,所述的光耦合层为ZnSe,光耦合层的厚度为50 nm。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型采用石墨烯和铝箔作为双层导热层,大大提高了探测器的散热功能。通过透明阴极层和光耦合层的设计,入射光线从透明阴极层一侧入射进探测器内部时,可以更多的进入探测器内部,提高了探测器的响应度。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图;

图2为本实用新型中导热层结构示意图;

图3为本实用新型中透明阴极层结构示意图。

图中:1-基底,2-导热层,3-阳极修饰层,4-光敏层,5-阴极修饰层,6-透明阴极,7-光耦合层,201-第一导热层, 202-第二导热层, 601-第一阴极层, 602-第二阴极层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:一种便于散热的光电探测器,包括基底1,基底1上设置有导热层2,导热层2为双层复合结构,包括第一导热层201和第二导热层202,所述的第一导热层201为石墨烯,第一导热层201厚度为50 nm,第二导热层202设置在第一导热层201之上,第二导热层202为铝箔,第二导热层202的厚度为500 nm,第二导热层202表面的均方根粗糙度小于3 nm,第二导热层202同时作为光电探测器的反射阳极,第二导热层202上设置有阳极修饰层3,阳极修饰层3上设置有光敏层4,光敏层4上设置有阴极修饰层5,阴极修饰层5上设置有透明阴极层6,透明阴极层6为双层复合结构,包括依次层叠的第一阴极层601和第二阴极层602,第一阴极层601为Mg,第一阴极层601的厚度为2 nm,第二阴极层602设置于第一阴极层601之上,第二阴极层602为Ag,第二阴极层602厚度为9 nm,透明阴极层6之上设置有光耦合层7;进一步的,基底1为玻璃或者石英;进一步的,阳极修饰层3为PEDOT:PSS,阳极修饰层3的厚度为36 nm;进一步的,光敏层4为CH3NH3PbI3,光敏层4的厚度为500 nm;进一步的,阴极修饰层5为双层结构,包括依次层叠的一层厚度20 nm的PCBM和一层厚度为0.5 nm的LiF;进一步的,光耦合层7为ZnSe,光耦合层7的厚度为50 nm。

工作原理:探测光从透明阴极6一侧射入探测器内部,到达CH3NH3PbI3光敏层4,被CH3NH3PbI3光敏层4吸收,在CH3NH3PbI3光敏层4中形成光生激子,光生激子在浓度梯度差的作用下扩散到CH3NH3PbI3光敏层4和阴极修饰层5界面处,在界面能级差的左右下,光生激子发生解离,形成电子和空穴,电子和空穴在器件内建电场或者外加电场的作用下,分别向阴极和阳极运动,并被阴极和阳极收集,形成光探测电流,通过探测电流的大小,可以得到光的强度,从而实现探测。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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