一种复合纳米线及其制备方法与光电探测器

本发明涉及光电材料及光电器件，尤其涉及一种复合纳米线及其制备方法与光电探测器。

背景技术：

1、随着半导体光电技术的发展，光电薄膜材料引起了人们的广泛关注，碘化铅由于具有电阻率高、载流子平均自由程大等特点，作为光电转换材料被广泛应用于光电探测器。光电探测器的光探测响应波段受到光电转换材料本身禁带宽度的限制，通常只对能带附近能量的光产生较好的响应，而碘化铅的禁带宽度只有2.5ev，光谱响应范围较窄，因此需要拓展基于碘化铅的光电探测器的光谱响应范围，以使其能够对不同波段波长产生响应即具有宽波段响应，进而更好地应用在成像、通信、遥感、军事、医学等领域。

2、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复合纳米线及其制备方法与光电探测器，旨在解决现有碘化铅的光谱响应范围较窄的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明的第一方面，提供一种复合纳米线，其中，所述复合纳米线具有核壳结构，所述复合纳米线的核材料包括碘化铅纳米线，所述复合纳米线的壳材料包括有机分子插层的碘化铅。

4、可选地，所述有机分子包括n，n-二甲基甲酰胺分子。

5、本发明的第二方面，提供一种本发明如上所述的复合纳米线的制备方法，其中，包括步骤：

6、将碘化铅粉末和有机溶剂进行混合，在预设温度下加热预设时间，得到碘化铅溶液；

7、在30-90℃的温度下，向所述碘化铅溶液中加入水，搅拌后，得到碘化铅悬浊液；

8、将所述碘化铅悬浊液进行静置，得到所述复合纳米线。

9、可选地，所述预设温度为50-100℃，所述预设时间为30-120min。

10、可选地，所述碘化铅粉末和所述有机溶剂的比例为(100-500)mg:(1-10)ml。

11、可选地，所述有机溶剂与所述水的体积比为(1-10):(0.1-1)。

12、可选地，所述有机溶剂包括n，n-二甲基甲酰胺。

13、可选地，所述将所述碘化铅悬浊液进行静置，得到所述复合纳米线的步骤具体包括：

14、将所述碘化铅悬浊液进行静置后，取上层清液；

15、将所述上层清液旋涂到基板上，在所述基板上得到所述复合纳米线。

16、本发明的第三方面，提供一种光电探测器，其中，包括基底、设置在所述基底上的光电转换层以及间隔设置在所述光电转换层上的第一电极和第二电极；其中，所述光电转换层包括本发明如上所述的复合纳米线。

17、本发明的第四方面，提供一种光电探测器的制备方法，其中，包括步骤：

18、提供基底；

19、在所述基底上形成光电转换层；其中，所述光电转换层包括本发明如上所述的复合纳米线；

20、在所述光电转换层上形成间隔设置的第一电极和第二电极。

21、有益效果：本发明中有机分子插层的碘化铅相比碘化铅纳米线具有更宽的带隙，同时核壳结构的复合纳米线中碘化铅纳米线与有机分子插层的碘化铅这两种半导体材料形成范德华异质结，由于两种半导体材料之间带隙的差异和能带位置的差异，界面形成很强的层间激子跃迁，通过层间激子的跃迁可以有效克服半导体本征带隙的限制，实现超越半导体带隙的宽波段光谱响应。

技术特征：

1.一种复合纳米线，其特征在于，所述复合纳米线具有核壳结构，所述复合纳米线的核材料包括碘化铅纳米线，所述复合纳米线的壳材料包括有机分子插层的碘化铅。

2.根据权利要求1所述的复合纳米线，其特征在于，所述有机分子包括n，n-二甲基甲酰胺分子。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的复合纳米线的制备方法，其特征在于，包括步骤：

4.根据权利要求3所述的复合纳米线的制备方法，其特征在于，所述预设温度为50-100℃，所述预设时间为30-120min。

5.根据权利要求3所述的复合纳米线的制备方法，其特征在于，所述碘化铅粉末与所述有机溶剂的比例为(100-500)mg:(1-10)ml。

6.根据权利要求3所述的复合纳米线的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂与所述水的体积比为(1-10):(0.1-1)。

7.根据权利要求3所述的复合纳米线的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括n，n-二甲基甲酰胺。

8.根据权利要求3所述的复合纳米线的制备方法，其特征在于，所述将所述碘化铅悬浊液进行静置，得到所述复合纳米线的步骤具体包括：

9.一种光电探测器，其特征在于，包括基底、设置在所述基底上的光电转换层以及间隔设置在所述光电转换层上的第一电极和第二电极；其中，所述光电转换层包括如权利要求1-2任一项所述的复合纳米线。

10.一种光电探测器的制备方法，其特征在于，包括步骤：

技术总结
本发明公开一种复合纳米线及其制备方法与光电探测器，涉及光电材料及光电器件技术领域，所述复合纳米线具有核壳结构，所述复合纳米线的核材料包括碘化铅纳米线，所述复合纳米线的壳材料包括有机分子插层的碘化铅。本发明中有机分子插层的碘化铅相比碘化铅纳米线具有更宽的带隙，同时核壳结构的复合纳米线中碘化铅纳米线与有机分子插层的碘化铅这两种半导体材料形成范德华异质结，由于两种半导体材料之间带隙的差异和能带位置的差异，界面形成很强的层间激子跃迁，通过层间激子的跃迁可以有效克服半导体本征带隙的限制，实现超越半导体带隙的宽波段光响应。

技术研发人员：汪国平,张豫鹏,黎德龙,龚佑宁,陈昊
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15