的510nm单色仪光照。
【具体实施方式】
[0031]下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0032]实施例
[0033]基于共轭聚合物PPV-CdSe纳米晶叠层式自装配功能薄膜的光电探测器阵列的制造过程:
[0034]A:衬底ΙΤ0薄膜上光电探测器阵列阳极图案的形成
[0035]1)采用旋涂技术将光刻胶均匀地涂在清洗过的尺寸为25X25X 1.1mm的玻璃5-1T0 衬底(Delta’s Technologies Limited, Stillwater, MN, USA)上，ITO 衬底表面电阻为 5 ?15 Ω /sq ;
[0036]2)采用光刻技术将光电探测器阵列阳极图案转移到玻璃5衬底表面的ΙΤ0薄膜上，蚀刻ΙΤ0的腐蚀剂为盐酸(HC1)，用于蚀刻ΙΤ0的塑料掩膜如图1所示；
[0037]B:PPV-CdSe纳米晶叠层式自装配功能薄膜1的制备
[0038]半导体CdSe纳米晶具有高电子迀移率，且能克服有机材料引起的电荷运输限制，而共轭聚合物poly (p-phenylenevinylene) (PPV)的电学、光学性能能够与无机纳米晶很好地匹配产生优异的光电子性能。将胺引入PPV支链对其进行功能化修饰，得到带正电的PPV-NH2，引入五氟苯基酯支链则得到带负电的PPV-C00R ;在CdSe (粒径4nm)纳米晶表面沉积羧酸酯，再通过活化作用得到表面覆盖五氟苯基酯的带负电的CdSe纳米晶(CdSe-C00R)。PPV-CdSe纳米晶叠层式自装配功能薄膜1的制备步骤如下:
[0039]3)将步骤2)所得的形成了阳极图案的ΙΤ0薄膜2连同玻璃5衬底先后放入丙酮和异丙醇中，用超声波清洗仪清洗，最后用氮气枪吹干衬底；
[0040]4)将经步骤3)处理后的ΙΤ0薄膜2连同玻璃5衬底在队环境下浸入重量分数为5%的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)甲苯溶液(温度90°C，时间1小时)，然后用甲苯清洗并用氮气枪吹干，即得到以胺功能化修饰的带正电的ΙΤ0薄膜2 ;
[0041]5)将步骤4)得到的表面带正电的ΙΤ0薄膜2连同玻璃5衬底在室温下浸入浓度为lmg/mL的PPV-C00R的012(:12溶液20分钟，然后用CH 2(:12和乙醇彻底清洗，最后用氮气吹干，即在ITO薄膜2表面形成了第一层PPV，经步骤4)和步骤5)处理后IT0薄膜2表面带负电(图2-1)；
[0042]6)将步骤5)得到的经第一层PPV修饰的ΙΤ0薄膜2连同玻璃5衬底在室温下浸入浓度为lmg/mL的PPV-NHJ^ 012(:12溶液20分钟，沉积后用012(:12和乙醇彻底清洗，最后用氮气吹干(图2-2和图2-3);
[0043]7)将步骤6)得到的沉积了第二层PPV的ΙΤ0薄膜2连同玻璃5衬底在室温下浸入浓度为lmg/mL的CdSe-COOR乙醇溶液20分钟，沉积后用CH2C12和乙醇彻底清洗，最后用氮气吹干(图2-4和图2-5);
[0044]8)循环进行步骤6)和步骤7)直至衬底ΙΤ0薄膜2表面沉积的PPV-CdSe纳米晶叠层式自装配薄膜1达到适当的厚度(50nm-200nm)，图2_6至图2_9为第二组PPV-CdSe纳米晶双层的形成过程；
[0045]C:光电探测器阵列阴极结构的形成
[0046]9)采用热蒸发技术在步骤8)获得的自装配薄膜1表面连续沉积LiF(5A)4和A1 (200nm)薄膜3，用于沉积LiF4和A1薄膜3的影子掩膜如图3所示，图4为基于共轭聚合物-纳米晶叠层式自装配功能薄膜1的光电探测器装置结构示意图，阳极和阴极重叠产生的每个光电探测器装置的有效面积为9_2，完成LiF4和A1薄膜3沉积后即得到基于PPV-CdSe纳米晶叠层式自装配功能薄膜1的光电探测器阵列(图5)。
[0047]后续试验
[0048]以PPV-CdSe纳米晶叠层式自装配功能薄膜为活性层制造简单的光电探测器装置，装置结构为ITO/ (PPV - CdSe) 1S/A1，其中装置活性层通过沉积18组PPV-CdSe纳米晶双层形成，厚度约为90nm，阴极A1薄膜厚度为200nm，装置有效面积为9_2。装置的电流-电压特性采用GPIB接口(Nat1nal Instrument)遥控的皮可安培计(Keithley 6487)在空气中测量，测量结果如图6所示，在0>V>-8V的反向偏压范围暗电流小于10 7A,比光电流低1-2个数量级，外量子效率经计算为80%。测试结果显示，PPV-CdSe纳米晶叠层式自装配功能薄膜可用于制造高性能光电探测器。
[0049]上述实施例为本发明实施方式之一，其它任何未背离本发明技术原理所作的改进或变换，都应包含在本发明所附权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.基于共轭聚合物-纳米晶叠层式自装配功能薄膜的光电探测器阵列制造方法，其特征在于，包括以下步骤: A:衬底ITO薄膜上光电探测器阵列阳极图案的形成； 1)采用旋涂技术将光刻胶均匀地涂在清洗过的玻璃-ιτο衬底上； 2)采用光刻技术将光电探测器阵列阳极图案转移到玻璃衬底表面的ITO薄膜上； B:共轭聚合物-纳米晶叠层式自装配功能薄膜的制备； 3)将步骤2)所得的形成了阳极图案的ITO衬底先后放入丙酮和异丙醇中，用超声波清洗仪清洗，最后用氮气枪吹干衬底； 4)对经步骤3)处理后的衬底表面的ITO薄膜进行表面改性使其带负电； 5)将经步骤4)处理后的衬底放入带正电的共轭聚合物稀释溶液中浸泡一段时间，取出后清洗，去除表面疏松吸附的物质； 6)将经步骤5)处理后的衬底放入另一带负电的纳米晶稀释溶液中浸泡，取出后再清洗； 7)循环进行步骤5)和步骤6)直至衬底ITO薄膜表面沉积的共轭聚合物-纳米晶叠层式自装配薄膜达到厚度50nm-200nm ； C:光电探测器阵列阴极结构的形成； 8)采用热蒸发技术在步骤7)获得的自装配薄膜表面沉积LiF薄膜； 9)采用热蒸发技术在步骤8)获得的LiF薄膜表面沉积A1薄膜200nm。
【专利摘要】本发明公开了一种基于共轭聚合物-纳米晶叠层式自装配功能薄膜的光电探测器阵列制造方法：采用光刻技术将光电探测器阵列阳极图案转移到玻璃衬底表面的ITO薄膜上；对形成了阳极图案的ITO薄膜进行表面改性使其带负电，然后将衬底交替放入带正电的共轭聚合物稀释溶液和带负电的纳米晶稀释溶液中浸泡，循环进行直至衬底ITO薄膜表面沉积的自装配薄膜达到适当的厚度；采用热蒸发技术在自装配薄膜表面连续沉积LiF和Al薄膜后即得到基于共轭聚合物-纳米晶叠层式自装配功能薄膜的光电探测器阵列。这种光电探测器阵列成本低廉，可以通过改变自装配薄膜的组元材料、叠层数目等方式有效地优化或调节光电探测器性能，获得高性能器件。
【IPC分类】H01L51/48
【公开号】CN105355795
【申请号】CN201510862765
【发明人】张遒姝, 彭倍, 李辉, 孙江涛
【申请人】电子科技大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月1日