【技术实现步骤摘要】
本专利技术特别涉及一种光电转换结构及其制备方法和应用，属于光电探测。
技术介绍
1、可见-近红外光电探测器件被广泛应用于国民经济和军事领域，如摄影摄像、光通信、自动驾驶、安全监控、遥感探测、气象预测等，以目前用途最广的图像传感器为例，用于手机、平板、电脑和照相机的图像传感器年出货量超过60亿颗，年销售将近500亿美元，具有庞大的市场需求。基于光电二极管构造的量子点的光传感器件，具有紫外-可见宽光谱吸收能力、高灵敏度和低暗电流的优势，是未来小型化、柔性光传感器件的重要技术方向。
2、当前二极管型量子点光传感器件依托于正极/空穴注入层/空穴传输层/量子点层/电子传输层/负极的器件结构，该结构使受到能量大于带隙的光子激发以后，产生电子-空穴对，电子传输层/空穴传输层分别把电子和空穴抽取，形成光生电流。在此过程中，产生的电子-空穴对容易原位通过辐射复合，重新发出光子，降低了探测效率。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种光电转换结构及其制备方法和应用，从而克服了现有技术中的不足。
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
3、本专利技术一方面提供了一种光电转换结构，其特征在于，包括：量子点层，所述量子点层包括沿自身厚度方向设置的第一部分和第二部分，所述第一部分所包含的第一量子点材料具有第一配体，所述第一配体为第一导电类型，所述第二部分所包含的第二量子点材料具有第二配体，所述第二配体为第二导电类型，所述第一部分和所述第二部分
4、本专利技术另一方面还提供了所述的光电转换结构的制备方法，包括：
5、将量子点材料和第一配体混合形成第一液相体系，以使所述第一配体与所述第一量子点材料的原配体发生置换，从而获得具有第一配体的第一量子点材料；
6、采用成膜工艺将包含所述第一量子点材料的所述第一液相体系制作形成量子点层；
7、在所述量子点层的第二表面设置包含第二配体的第二液相体系，以使所述第二配体与靠近所述第二表面的部分所述第一量子点材料的第一配体发生置换，从而获得具有第二配体的第二量子点材料。
8、本专利技术另一方面还提供了一种光电探测器件，包括依次层叠设置的第一传输层、光电转换层和第二传输层，所述光电转换层包括所述的光电转换结构，或者，所述光电转换层是采用所述的光电转换结构的制备方法形成的。
9、本专利技术另一方面还提供了所述的光电探测器件于摄影摄像、光通信、自动驾驶、安全监控、遥感探测或气象预测领域的用途。
10、与现有技术相比，本专利技术的优点包括：本专利技术通过配体工程在量子点层两侧界面(空穴传输层与量子点层界面、量子点层与电子传输层界面)分别形成p型配体和n型配体，在一个量子点层吸收光、产生载流子，通过两侧的配体加速把光生载流子导出，提高了光生载流子抽取和输运效率，克服了原器件量子点层与空穴传输层、电子传输层界面使用同种配体、光生载流子抽取和输运效率不高的问题，从而提升了光探测器件的性能。
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1.一种光电转换结构，其特征在于，包括：量子点层，所述量子点层包括沿自身厚度方向设置的第一部分和第二部分，所述第一部分所包含的第一量子点材料具有第一配体，所述第一配体为第一导电类型，所述第二部分所包含的第二量子点材料具有第二配体，所述第二配体为第二导电类型，所述第一部分和所述第二部分形成异质结构，所述异质结构能够使所述量子点层内形成的电子-空穴对沿所述量子点层的厚度方向分离。
2.根据权利要求1所述的光电转换结构，其特征在于：所述量子点层具有沿自身厚度方向背对设置的第一表面和第二表面，所述第一部分为所述量子点层靠近所述第一表面的部分，所述第二部分为所述量子点层靠近所述第二表面的部分；
3.根据权利要求1或2所述的光电转换结构，其特征在于：所述第一配体至少用于提升空穴导通能力；优选的，所述第一配体包括由巯基修饰的表面配体和/或-2价S化合物；
4.根据权利要求1或2所述的光电转换结构，其特征在于：所述第二配体至少用于提升电子导通能力；优选的，所述第二配合体包括两端分别具有巯基和氨基的分子化合物和/或包含卤素元素的离子型化合物；
5.如
6.根据权利要求5所述的光电转换结构，其特征在于：所述量子点材料的材质包括具备光吸收能力的直接带隙化合物半导体、掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、有机-无机杂化钙钛矿型半导体中的任意一种或两种以上的组合。
7.一种光电探测器件，包括依次层叠设置的第一传输层、光电转换层和第二传输层，其特征在于：所述光电转换层包括权利要求1-4中任一项所述的光电转换结构，或者，所述光电转换层是采用权利要求5或6所述的光电转换结构的制备方法形成的。
8.根据权利要求7所述的光电探测器件，其特征在于：所述第一传输层层叠设置在所述第一部分上，所述第二传输层层叠设置在所述第二部分上，所述第一传输层和所述第二传输层中的一者为电子传输层，另一者为电子传输层；
9.根据权利要求8所述的光电探测器件，其特征在于，还包括：电极和透明基底，所述电极设置在所述第一传输层上，所述透明基底设置在所述第二传输层；
10.如权利要求7-9中任一项所述的光电探测器件于摄影摄像、光通信、自动驾驶、安全监控、遥感探测或气象预测领域的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种光电转换结构，其特征在于，包括：量子点层，所述量子点层包括沿自身厚度方向设置的第一部分和第二部分，所述第一部分所包含的第一量子点材料具有第一配体，所述第一配体为第一导电类型，所述第二部分所包含的第二量子点材料具有第二配体，所述第二配体为第二导电类型，所述第一部分和所述第二部分形成异质结构，所述异质结构能够使所述量子点层内形成的电子-空穴对沿所述量子点层的厚度方向分离。
2.根据权利要求1所述的光电转换结构，其特征在于：所述量子点层具有沿自身厚度方向背对设置的第一表面和第二表面，所述第一部分为所述量子点层靠近所述第一表面的部分，所述第二部分为所述量子点层靠近所述第二表面的部分；
3.根据权利要求1或2所述的光电转换结构，其特征在于：所述第一配体至少用于提升空穴导通能力；优选的，所述第一配体包括由巯基修饰的表面配体和/或-2价s化合物；
4.根据权利要求1或2所述的光电转换结构，其特征在于：所述第二配体至少用于提升电子导通能力；优选的，所述第二配合体包括两端分别具有巯基和氨基的分子化合物和/或包含卤素元素的离子型化合物；
5.如权利要求1-4中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈祖炎，张博，黎瑞锋，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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