【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于宽谱响应的自驱动光电探测器，具体涉及一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器及其制备方法，通过(pea)2pbi4单晶钙钛矿薄膜可以实现自驱动响应，响应波长范围为300～1000nm。
技术介绍
1、宽光谱光电探测器可以实现从紫外到可见甚至到近红外的光探测。然而，具有良好光电性能的宽光谱吸收材料很少，这极大地限制了宽谱光电探测器的发展。有机-无机杂化钙钛矿由于大的光吸收系数、长载流子扩散长度、高载流子迁移率以及低成本的溶液制备，在光电器件中具有广泛的应用前景。但是，它们的稳定性问题一直成为研究的难点。以mapbi3为代表的三维有机无机杂化钙钛矿在光、热、湿条件下的不稳定性阻碍了其实际应用。二维钙钛矿因其独特的分子结构，具有优异的稳定性，例如苯乙基铵铅碘(pea)2pbi4已在太阳电池、光电探测器和发光二极管等光电器件中被广泛研究。然而，由于二维钙钛矿材料本身的带隙较宽，使得基于二维钙钛矿的光电探测器仅可工作在紫外和可见光范围内，这极大的限制了基于二维钙钛矿宽谱光电探测器的发展。
2、为了获得宽谱响应的光电探测器，研究人员通常将钙钛矿与多种具有近红外吸收的材料混合来获得宽光谱吸收，一般两种材料形成平面异质结、体异质结或混合平面-体异质结等。利用无机材料制备探测器时，通常需要复杂的制备工艺和昂贵的材料和设备；此外，无机材料与二维钙钛矿相容性不佳，这严重限制了钙钛矿/无机光电探测器的实际应用。对于基于钙钛矿/有机材料的光电探测器，其优点是制造过程简单，通常可以通过溶液法制备。然而，溶液法制备可能会导致上层的溶液
3、因此，为了实现钙钛矿探测器的宽光谱响应，需要对钙钛矿探测器的制备材料和制备方法进行改进。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中钙钛矿探测器难以实现宽光谱响应、器件重复性差，而且制备方法复杂的技术问题，本专利技术提出了一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器及其制备方法，以实现钙钛矿光电探测器在半导体不吸光的近红外宽光谱范围内的响应。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，包括：衬底层，所述衬底层上设置有二维单晶钙钛矿薄膜层，所述二维单晶钙钛矿薄膜层上分离设置有znpc薄膜层和第一电极层，所述znpc薄膜层上设置有第二电极层。
3、所述第二电极层的面积小于znpc薄膜层。
4、所述二维单晶钙钛矿薄膜层的厚度为2～10μm。
5、所述znpc薄膜层的厚度为10～100nm。
6、第一电极层和第二电极层的材料为银，衬底层的材料为玻璃。
7、所述第一电极层和第二电极层的厚度为50～200nm。
8、所述二维单晶钙钛矿薄膜层为溶液生长法得到的(pea)2pbi4规则四边形单晶薄膜层。
9、此外，本专利技术还提供了所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器的制备方法，包括以下步骤：
10、步骤一：通过溶液生长法在衬底层上制备二维单晶钙钛矿薄膜层；
11、步骤二：在二维单晶钙钛矿薄膜层的一半表面上设置第一掩膜层，然后通过真空蒸镀的方式在二维单晶钙钛矿薄膜层表面制备znpc薄膜层，然后去掉第一掩膜层；
12、步骤三：在步骤二得到的器件表面中心位置设置第二掩膜层，然后通过真空蒸镀的方式在表面蒸镀电极材料，然后去掉第二掩膜层，分别在二维单晶钙钛矿薄膜层和znpc薄膜层表面得到第一电极层和第二电极层。
13、所述第二掩膜层为铜网掩膜，通过高温胶带设置在器件上。
14、所述步骤一具体包括以下步骤：
15、分别将碘化铅(pbi2)、苯乙基碘化铵(c6h5c2h4nh3i)按照比例混合于1ml的γ-丁内酯(γ-gbl)溶液中，获得pbi2:c6h5c2h4nh3i的物质的量比为1:2的前体溶液，将前体溶液置于80℃的热台上搅拌24h备用；
16、将作为衬底层的载玻片清洗干净后，两片载玻片为一组叠放并放置于烘箱中进行预热；
17、将所述前体溶液滴加在预热好的两层载玻片缝隙中间，并将烘箱的程序设定为80℃恒温2个小时，之后以1℃/小时的速率降温，直到温度降低到30℃为止，得到制备在衬底层上的二维单晶钙钛矿薄膜层。
18、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
19、本专利技术实施例提供的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器及其制备方法，利用酞箐锌(znpc)薄膜与(pea)2pbi4单晶薄膜形成异质结构，同时提高器件的灵敏度、降低器件功耗，并提高器件制备的重复性。
20、此外，本专利技术中，通过简单真空蒸发制膜的工艺制备znpc薄膜并将其集成到(pea)2pbi4单晶薄膜光电探测器件中，znpc薄膜在近红外光照射下会增强器件的吸收，增加(pea)2pbi4单晶体内自由载流子的浓度，使得钙钛矿光电探测器在半导体不吸光的近红外光谱范围(980nm)表现出响应。同时，(pea)2pbi4/znpc异质结中的内建电场可以有效促进激子解离、实现载流子选择性输运，在0v偏压下也获得了宽谱响应特性和较高的探测灵敏度。本专利技术为设计高灵敏度的宽谱自驱动光电探测器提供了解决途径。
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1.一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，包括：衬底层(1)，所述衬底层上设置有二维单晶钙钛矿薄膜层(2)，所述二维单晶钙钛矿薄膜层(2)上分离设置有ZnPc薄膜层(3)和第一电极层(4)，所述ZnPc薄膜层(3)上设置有第二电极层(5)。
2.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，所述第二电极层(5)的面积小于ZnPc薄膜层(3)。
3.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，所述二维单晶钙钛矿薄膜层(2)的厚度为2～10μm。
4.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，所述ZnPc薄膜层(3)的厚度为10～100nm。
5.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，第一电极层(4)和第二电极层(5)的材料为银，衬底层(1)的材料为玻璃。
6.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，所述第一电极层(4)和第二电极层(5)的厚度为50～200nm。
7.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，所述二维单晶钙钛矿薄膜层(2)为溶液生长法得到的(PEA)2PbI4规则四边形单晶薄膜层。
8.根据权利要求1～7任一项所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器的制备方法，其特征在于，所述第二掩膜层为铜网掩膜，通过高温胶带设置在器件上。
10.根据权利要求8所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤一具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，包括：衬底层(1)，所述衬底层上设置有二维单晶钙钛矿薄膜层(2)，所述二维单晶钙钛矿薄膜层(2)上分离设置有znpc薄膜层(3)和第一电极层(4)，所述znpc薄膜层(3)上设置有第二电极层(5)。
2.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，所述第二电极层(5)的面积小于znpc薄膜层(3)。
3.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，所述二维单晶钙钛矿薄膜层(2)的厚度为2～10μm。
4.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，所述znpc薄膜层(3)的厚度为10～100nm。
5.根据权利要求1所述的一种可近红外响应的自驱动宽谱光电探测器，其特征在于，第一电极层(4)和第二...
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