【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鈣鈦礦光探測器，尤其涉及一種柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器及其制備方法。
技術介紹
1、隨著電子設備的智能化與便攜化需求日益增長，柔性光電器件作為下一代技術，展現出巨大的應用潛力。然而，傳統的光探測器多基于剛性硅材料，無法適應柔性電子設備對機械柔韌性和可彎曲性的要求。同時，盡管鉛基鈣鈦礦材料在光電性能方面表現優異，但其毒性和環境污染問題限制了其在大規模生產和應用中的使用。因此，開發環保、安全且性能優良的柔性光探測器成為當前技術發展的重要方向。
2、二維鈣鈦礦材料是一類具有特定層狀結構的鈣鈦礦材料，其與傳統的三維鈣鈦礦相比，具有獨特的層狀性質。在二維鈣鈦礦中，鈣鈦礦的無機層(通常是金屬鹵化物，比如鉛、錫等陽離子與鹵素陰離子構成的bx42-層被有機分子隔開，形成有機-無機雜化的層狀結構。二維鈣鈦礦材料如pea2sncl4作為一種無鉛環保材料，具有較大的帶隙、優異的光吸收性能和可調節的光譜響應，尤其在紫外和藍光波段表現突出。此外，該材料的二維層狀結構使其在保持高效光電性能的同時，具備良好的機械柔性和環境穩定性，適合應用于柔性光電器件中。然而，二維鈣鈦礦材料的電荷傳輸性能較差，且錫基材料容易氧化，這對器件的穩定性構成了一定挑戰。
3、基于目前的二維鈣鈦礦材料用于光探測器存在的缺陷有必要對此進行改進。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種基于柔性硅片和二維錫基鈣鈦礦的柔性光探測器及其制備方法，解決當前柔性光電器件中面臨的機械柔性不足、環境穩定性差
2、為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器，包括：
4、柔性硅片；
5、金屬背電極，位于所述柔性硅片一表面；
6、二維錫基鈣鈦礦薄膜，位于所述柔性硅片遠離所述金屬背電極的表面，所述二維錫基鈣鈦礦薄膜位于所述柔性硅片中部，所述柔性硅片兩側未被所述二維錫基鈣鈦礦薄膜覆蓋；
7、透明導電電極，位于所述二維錫基鈣鈦礦薄膜遠離所述柔性硅片表面，所述透明導電電極兩側朝柔性硅片的未被所述二維錫基鈣鈦礦薄膜覆蓋的區域延伸并與所述柔性硅片貼合；
8、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，位于所述透明導電電極遠離所述柔性硅片且對應二維錫基鈣鈦礦薄膜的表面。
9、優選的，所述金屬背電極的材料包括銀、銅、鋁中的任一種；
10、和/或，所述二維錫基鈣鈦礦薄膜的化學式為a2bx4；
11、其中，所述a為有機陽離子，b為金屬陽離子，x為鹵素陰離子；
12、優選的，所述有機陽離子包括苯乙胺陽離子、丁胺陽離子、乙胺陽離子、異丙胺陽離子、丙胺陽離子、環己胺陽離子、苯甲胺陽離子、甲氧基乙胺陽離子、氯甲胺陽離子中的任一種；
13、所述金屬陽離子為sn2+或pb2+；
14、所述鹵素陰離子包括cl-、br-、i-中的任一種；
15、和/或，所述透明導電電極包括氧化銦錫、鋁摻雜氧化鋅、鎵摻雜氧化鋅和質子摻雜氧化錫中的任一種；
16、和/或，所述柔性硅片的厚度為30～50μm；
17、和/或，所述金屬背電極的厚度為100～200nm；
18、和/或，所述二維錫基鈣鈦礦薄膜的厚度為500～1000nm；
19、和/或，所述透明導電電極的厚度為100～200nm；
20、和/或，所述聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的厚度為5～10μm。
21、第二方面，本專利技術還提供了一種所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，包括以下步驟：
22、在柔性硅片側面制備得到金屬背電極；
23、在柔性硅片遠離所述金屬背電極的表面制備得到二維錫基鈣鈦礦薄膜，所述二維錫基鈣鈦礦薄膜位于所述柔性硅片中部，所述柔性硅片兩側未被所述二維錫基鈣鈦礦薄膜覆蓋；
24、在二維錫基鈣鈦礦薄膜表面制備得到透明導電電極，所述透明導電電極兩側朝柔性硅片的未被所述二維錫基鈣鈦礦薄膜覆蓋的區域延伸并與所述柔性硅片貼合；
25、在透明導電電極表面對應二維錫基鈣鈦礦薄膜處制備得到聚甲基丙烯酸甲酯薄膜。
26、優選的，將厚度為150～160μm的硅片置于堿性溶液中，加熱處理，使其厚度減小至30～50μm，得到柔性硅片。
27、優選的，采用磁控濺射法在柔性硅片表面制備得到金屬背電極，其中，磁控濺射時控制的工藝參數為：濺射功率50～150w、氬氣氣壓為0.1～0.5pa、時間為10～30min。
28、優選的，所述二維錫基鈣鈦礦薄膜化學式為pea2sncl4；
29、在柔性硅片遠離所述金屬背電極的表面制備得到二維錫基鈣鈦礦薄膜，具體包括以下步驟：
30、將sncl2、peacl加入至溶劑中，混合，得到前驅體溶液；
31、將前驅體溶液涂覆在柔性硅片遠離所述金屬背電極表面中部，反應后，退火，得到二維錫基鈣鈦礦薄膜。
32、優選的，采用反應等離子體沉積法在二維錫基鈣鈦礦薄膜表面制備得到透明導電電極，其中，沉積速率在
33、優選的，在透明導電電極表面對應二維錫基鈣鈦礦薄膜處制備得到聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，具體包括以下步驟：
34、將聚甲基丙烯酸甲酯加入至氯苯中，得到濃度為0.1-0.5g/ml的聚甲基丙烯酸甲酯溶液；
35、將聚甲基丙烯酸甲酯溶液涂覆在透明導電電極表面對應二維錫基鈣鈦礦薄膜處，然后于200～300℃下，退火10～20min，得到聚甲基丙烯酸甲酯薄膜。
36、優選的，將厚度為150～160μm的硅片置于堿性溶液中，加熱處理的步驟中，堿性溶液包括naoh溶液、koh溶液中的至少一種；
37、堿液的摩爾濃度為0.5～5m；
38、加熱處理溫度為70～90℃、時間為40～50min。
39、優選的，將前驅體溶液涂覆在柔性硅片遠離所述金屬背電極表面中部，反應后，退火的步驟中，退火溫度為95～105℃、時間為25～35min；
40、將sncl2、peacl加入至溶劑中，混合，得到前驅體溶液的步驟中，所述sncl2、peacl的摩爾比為1:2；所述溶劑包括γ-丁內酯、n-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、氘代氯仿、1,3-二甲基丙撐脲、二甲苯、正丁醇、二甲基乙酰胺、丙二醇醚和環己酮中的至少一種。
41、本專利技術的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器相對于現有技術具有以下有益效果：
42、1、本專利技術的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器，包括柔性硅片、金屬背電極、二維錫基鈣鈦礦薄膜、透明導電電極、聚甲基丙烯酸甲本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器，其特征在于，所述金屬背電極的材料包括銀、銅、鋁中的任一種；
3.一種如權利要求1～2任一所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，將厚度為150～160μm的硅片置于堿性溶液中，加熱處理，使其厚度減小至30～50μm，得到柔性硅片。
5.如權利要求3所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，采用磁控濺射法在柔性硅片表面制備得到金屬背電極，其中，磁控濺射時控制的工藝參數為：濺射功率50～150W、氬氣氣壓為0.1～0.5Pa、時間為10～30min。
6.如權利要求3所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，所述二維錫基鈣鈦礦薄膜化學式為PEA2SnCl4；
7.如權利要求3所述柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，采用反應等離子體沉積法在二維錫基鈣鈦礦薄膜表面制備得
8.如權利要求3所述柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，在透明導電電極表面對應二維錫基鈣鈦礦薄膜處制備得到聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，具體包括以下步驟：
9.如權利要求3所述柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，將厚度為150～160μm的硅片置于堿性溶液中，加熱處理的步驟中，堿性溶液包括NaOH溶液、KOH溶液中的至少一種；
10.如權利要求6所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，將前驅體溶液涂覆在柔性硅片遠離所述金屬背電極表面中部，反應后，退火的步驟中，退火溫度為95～105℃、時間為25～35min；
...【技術特征摘要】
1.一種柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器，其特征在于，所述金屬背電極的材料包括銀、銅、鋁中的任一種；
3.一種如權利要求1～2任一所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，將厚度為150～160μm的硅片置于堿性溶液中，加熱處理，使其厚度減小至30～50μm，得到柔性硅片。
5.如權利要求3所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，采用磁控濺射法在柔性硅片表面制備得到金屬背電極，其中，磁控濺射時控制的工藝參數為：濺射功率50～150w、氬氣氣壓為0.1～0.5pa、時間為10～30min。
6.如權利要求3所述的柔性二維錫基鈣鈦礦光探測器的制備方法，其特征在于，...
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