【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及探测器，具体涉及一种宽光谱量子点光电探测器及其制备方法。
技术介绍
1、宽光谱红外探测器主要用于将红外光信号转化为电信号，进而实现对红外线的定量测量、分析及成像。按照波长，可将红外光可分为近红外（0.7-1.1微米）、短波红外（1.1-2.5微米）、中波红外（3-5微米）及长波红外（8-12微米）。常规红外探测器通常仅对单一波段红外光敏感，本专利技术提出一种宽光谱红外探测器，可以实现对1-12微米范围内红外线的响应。在光通讯、红外成像、光谱分析等领域可发挥作用；
2、现有红外探测器大多采用分子束外延生长的铟镓砷、碲镉汞、锑化铟、二类超晶格等材料。此类材料通过调整分子元素比例进行探测波段调整，其响应范围通常为单波段红外，例如铟镓砷响应波段为1-1.7 微米、锑化铟响应波段为3-5微米、碲镉汞响应波段为3-5微米或8-12微米。
3、将单一波段材料进行堆叠，形成多带隙材料垂直堆叠，是实现宽光谱探测的必要手段。然而，传统分子束外延材料由于不同响应波段间材料晶格常数差异较大，无法实现不同波段材料的外延生长。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种宽光谱量子点光电探测器及其制备方法。
2、一种宽光谱量子点光电探测器，包括：基底、底电极、空穴传输层、量子点层、电子传输层和顶电极；
3、所述底电极设置在基底的一侧，空穴传输层设置在底电极背离基底的一侧，量子点层设置在空穴传输层背离底电极
4、所述量子点层包括：中波红外量子点层、短波红外量子点层和可见光-近红外量子点层，中波红外量子点层的吸收波段为2.5~5微米，中波红外量子点层设置在空穴传输层背离底电极的一侧，短波红外量子点层的吸收波段为0.8~2.5微米，短波红外量子点层设置在中波红外量子点层背离空穴传输层的一侧，可见光-近红外量子点层的吸收波段为0.4~0.8微米，可见光-近红外量子点层设置在短波红外量子点层与电子传输层之间。
5、进一步，所述中波红外量子点层为hgte量子点层；
6、所述短波红外量子点层为hgte量子点层；
7、所述可见光-近红外量子点层为pbs量子点层。
8、进一步，所述中波红外量子点层的典型薄膜厚度为300纳米；
9、所述短波红外量子点层的典型薄膜厚度为300纳米；
10、所述可见光-近红外量子点层的典型薄膜厚度为300纳米。
11、进一步，所述基底的制备材料为硅片、蓝宝石或柔性树脂；
12、所述底电极的制备材料为ito或azo；
13、所述空穴传输层的制备材料为moo3或pedot：pss；
14、所述电子传输层的制备材料为zno；
15、所述顶电极的制备材料包括金属及导电氧化物。
16、进一步，所述金属为金、银、铜或钛；
17、所述导电氧化物为ito或fto。
18、进一步，所述底电极的典型厚度为150~200微米；
19、所述空穴传输层的制备材料为moo3时的典型厚度为10纳米，空穴传输层的制备材料为pedot：pss时的典型厚度为40纳米；
20、所述电子传输层的典型厚度为40纳米；
21、所述顶电极的典型厚度为5~10纳米。
22、本专利技术一种宽光谱量子点光电探测器的制备方法，所述方法用于制备上述任一项所述的探测器；所述方法包括：
23、s1：提供基底，将 ito或azo通过磁控溅射技术溅射至基底上，并通过湿法刻蚀的方式加工to或azo得到典底电极；
24、s2：将moo3或pedot：pss沉积至s1中制备好的底电极上形成将moo3层或pedot：pss层，即空穴传输层；
25、s3：将吸收波段为2.5~5微米的hgte量子点通过旋涂的方式沉积到空穴传输层上形成量子点层，并通过处理溶液处理2.5~5微米的hgte量子点层，即得到中波红外量子点层；
26、s4：将吸收波段在0.8~2.5微米的hgte量子点通过旋涂的方式沉积到中波红外量子点层上形成量子点层，并通过处理溶液处理0.8~2.5微米的hgte量子点层，即得到短波红外量子点层；
27、s5：将吸收波段在0.4~0.8微米的pbs量子点通过旋涂的方式沉积到短波红外量子点层上形成量子点层，并通过处理溶液处理0.4~0.8微米的pbs量子点层，即得到可见光-近红外量子点层；
28、s6：将40mg/ml的zno溶液在可见光-近红外量子点层远离短波红外量子点层的一侧旋涂成膜，旋涂转速为2000转/分，旋涂后在80摄氏度的条件下加热退火10分钟，即可得到电子传输层；
29、s7：将金、银、铜、钛、ito和fto通过电子束蒸镀、磁控溅射或热蒸发镀膜的方式进行加工形成顶电极，并将顶电极设置在电子传输层背离可见光-近红外量子点层的一侧。
30、进一步，所述s3、s4和s5中的处理溶液都为乙二硫醇溶液。
31、本专利技术技术方案的优点为：本专利技术提供的探测器包括顶电极、电子传输层、可见光-近红外量子点层、短波红外量子点层、中波红外量子点层、空穴传输层、底电极及基底，是一种垂直的光伏型器件结构，通过在顶电极和底电极之间施加偏压形成电场，入射红外光从顶电极入射，依次被可见光、短波红外及中波红外量子点吸收，相比于铟镓砷（响应波段为1-1.7 微米）、锑化铟（响应波段为3-5微米）、碲镉汞（响应波段为3-5微米）等探测器，本专利技术提供的探测器可以采用单一器件实现0.4~5微米的宽光谱响应，大大拓展了器件响应范围，在光谱成像等应用方面，可以获得更多的光学信息。
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1.一种宽光谱量子点光电探测器，其特征在于，包括：基底（1）、底电极（2）、空穴传输层（3）、量子点层、电子传输层（7）和顶电极（8）；
2.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述中波红外量子点层（4）为HgTe量子点层；
3.根据权利要求1或2所述的探测器，其特征在于，所述中波红外量子点层（4）的典型薄膜厚度为300纳米；
4.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述基底（1）的制备材料为硅片、蓝宝石或柔性树脂；
5.根据权利要求4所述的探测器，其特征在于，所述金属为金、银、铜或钛；
6.根据权利要求4所述的探测器，其特征在于，所述底电极（2）的典型厚度为150~200微米；
7.一种宽光谱量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，所述方法用于制备权利要求1-6任一项所述的探测器；所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述S3、S4和S5中的处理溶液都为乙二硫醇溶液。
【技术特征摘要】
1.一种宽光谱量子点光电探测器，其特征在于，包括：基底（1）、底电极（2）、空穴传输层（3）、量子点层、电子传输层（7）和顶电极（8）；
2.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述中波红外量子点层（4）为hgte量子点层；
3.根据权利要求1或2所述的探测器，其特征在于，所述中波红外量子点层（4）的典型薄膜厚度为300纳米；
4.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述基底（1）的制备材料为硅片、...
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