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[發明專利]基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料及光電位敏傳感器的制備方法有效

專利信息
申請號: 202110644498.5 申請日: 2021-06-09
公開(公告)號: CN113380911B 公開(公告)日: 2023-03-28
發明(設計)人: 張伶莉;申哲遠;王先杰;胡君北;宋波 申請(專利權)人: 哈爾濱工業大學
主分類號: H01L31/0336 分類號: H01L31/0336;H01L31/109;H01L31/18;G01B11/00
代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213 代理人: 侯靜
地址: 150001 黑龍*** 國省代碼: 黑龍江;23
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摘要:
搜索關鍵詞: 基于 鹵素 鈣鈦礦 摻雜 異質結 材料 電位 傳感器 制備 方法
【權利要求書】:

1.基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器,其特征在于該基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器具有p-n結結構,在n型硼摻雜硅基片上采用激光脈沖沉積有厚度為150~250nm的p型鹵素鈣鈦礦溴化物層,其中所述的p型鹵素鈣鈦礦溴化物為CsSnBr3或CsPbBr3。

2.根據權利要求1所述的基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器,其特征在于所述硼摻雜硅基片的電阻率為1-10Ω*cm。

3.基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器制備方法,其特征在于該制備方法按照下列步驟實現:

一、按照化學計量比為1:1將CsBr與溴化物粉末充分研磨,混合粉末壓片成型,然后在氬氣氣氛中以210-550℃的溫度進行燒結處理,得到鹵素鈣鈦礦靶材;

二、對n型硼摻雜硅基片進行超聲清洗,得到清洗后的硼摻雜硅基片;

三、將本底真空抽至2.5~3.5×10-4Pa,以清洗后的硼摻雜硅基片作為沉積襯底,調節硼摻雜硅基片的溫度為200-320℃,采用準分子激光器輻照鹵素鈣鈦礦靶材,控制單脈沖能量,脈沖頻率為3-10Hz進行脈沖激光沉積鹵素鈣鈦礦薄膜,沉積結束后自然冷卻,得到鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅異質結材料;

四、分別在鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅異質結材料中的鹵素鈣鈦礦薄膜表面和硼摻雜硅基片的背面鍍上電極,得到基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅異質結材料的傳感器;

其中步驟一所述的溴化物為PbBr2或SnBr2;當溴化物為SnBr2時,控制單脈沖能量為250mJ;當步驟一所述的溴化物為PbBr2時,控制單脈沖能量為100mJ。

4.根據權利要求3所述的基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器制備方法,其特征在于步驟一中所述的溴化物粉末的粒徑為100~200nm。

5.根據權利要求3所述的基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器制備方法,其特征在于是步驟一中燒結處理的時間為2~10h。

6.根據權利要求3所述的基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器制備方法,其特征在于步驟二中將硼摻雜硅基片依次置于去離子水、丙酮和無水乙醇中進行超聲清洗。

7.根據權利要求3所述的基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器制備方法,其特征在于是步驟二中硼摻雜硅基片的厚度為0.3-0.5mm。

8.根據權利要求3所述的基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器制備方法,其特征在于步驟三中采用準分子激光器輻照鹵素鈣鈦礦靶材,控制單脈沖能量為200-250mJ,脈沖頻率為5Hz進行脈沖激光沉積鹵素鈣鈦礦薄膜。

9.根據權利要求3所述的基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器制備方法,其特征在于步驟四采用磁控濺射法分別在鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅異質結材料中的鹵素鈣鈦礦薄膜表面和硼摻雜硅基片的背面鍍上金電極。

10.根據權利要求9所述的基于鹵素鈣鈦礦-硼摻雜硅的異質結材料的光電位敏傳感器制備方法,其特征在于所述金電極的厚度為10nm。

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