System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件制造技术_技高网

一种基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件制造技术

技术编号:43793798 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-24 16:24
本发明专利技术提供一种基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件及其制备方法,所述红外上转换器件包括红外光点探测器和钙钛矿发光二极管;所述红外光点探测器和所述钙钛矿发光二极管通过中间层串联连接。本发明专利技术红外上转换器件用全溶液方法制备,驱动电压低、成本低廉,方法简单,顶侧光子对光子的转化效率可达10%以上,在红外探测与成像器件、生物医学治疗等领域的具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电探测器,具体涉及一种基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件及其制备方法。


技术介绍

1、红外探测及相关成像技术在卫星遥感、农业作物生产、夜视、生命科学成像等领域都有着广泛的应用。尤其是近年来汽车自动驾驶、工业机器视觉以及可穿戴智能设备的发展,更提高了对红外探测及成像技术的需求。

2、光子-光子的上转换器件,是将低能量的红外入射光光子转化为电子后,再去驱动串联的发光二极管进行发光显示。相比于传统红外成像器件,上转化器件并不需要分立的像素,其分辨率取决于横向扩散电流,尤其避免了昂贵的铟柱焊接工艺,因此极大的简化了工艺,降低了成本。但已经报道的红外上转换器件都是通过昂贵的气相或外延技术制备的,并且需要大的驱动电压,同时,红外入射光和发光二极管发射光在同侧限制了其应用,此外光子转换效率还需要提高。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件及其制备方法,用于解决现有技术中的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术是通过以下技术方案获得的。

3、本专利技术一方面提供一种基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,所述基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件包括红外光点探测器和钙钛矿发光二极管;所述红外光点探测器和所述钙钛矿发光二极管通过中间层串联连接,所述红外光点探测器包括红外量子点吸光层,所述钙钛矿发光二极管包括钙钛矿发光层。

4、本专利技术另一方面提供所述基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件的制备方法,所述制备方法包括:提供红外光点探测器,在所述红外光点探测器上蒸镀一层中间层,在所述中间层上涂覆钙钛矿发光二极管。

5、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

6、(1)顶侧光子对光子的转化效率可达10%以上;

7、(2)实现较高的发光亮度,且在更小的电流密度下可以被点亮,降低了工作电压;

8、(3)采用金属卤素钙钛矿作为发光层,制备方法简单,还可以使用溶液法进行器件制备;

9、(4)采用量子点红外吸光层,成本较低,工艺简单,工作波长易于在合成时调节;

10、(5)半透明电极具有良好的透过率,可以做大面积顶发射红外成像显示,容易制备成镜头或者直接使用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述红外上转换器件包括红外光点探测器和钙钛矿发光二极管;所述红外光点探测器和所述钙钛矿发光二极管通过中间层(4)串联连接,所述红外光点探测器包括红外量子点吸光层(3),所述钙钛矿发光二极管包括钙钛矿发光层(6)。

2.如权利要求1所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述红外光点探测器还包括导电基底层(1)和第一电子传输层(2),所述第一电子传输层(2)和导电基底层(1)沿远离所述红外量子点吸光层(3)方向依次设置;

3.如权利要求1所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述中间层(4)的材料为选自三氧化钼、三氧化钨或氧化铝中的一种或多种;

4.如权利要求2所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述导电基底层(1)为ITO导电玻璃;

5.如权利要求4所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述金属电极为半透明金属电极。

6.如权利要求5所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述半透明金属电极为双层金属电极;所述半透明金属电极的材料为:第一层的材料为选自钙、镁或钐中的一种或多种;第二层的材料为选自铜、金或镍中的一种或多种。

7.一种如权利要求1~6任一项所述基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件的制备方法,所述制备方法包括:提供红外光点探测器,在所述红外光点探测器上蒸镀一层中间层,在所述中间层上涂覆钙钛矿发光二极管。

8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,通过步骤a~步骤c获得红外光点探测器,通过步骤e~步骤i获得钙钛矿发光二极管;

9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤b中所述第一电子传输层的前驱液中前驱物的浓度为10~50mg/mL;

10.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b中涂覆采用旋涂工艺,旋涂速度为3000~5000rpm,旋涂时间为25~60s;退火温度为80℃~300℃,退火时间为5~20min;和/或,步骤c中涂覆采用滴涂工艺,滴涂速度为2000~3000rpm,滴涂时间为10~30s;退火温度为60℃~120℃,退火时间为5~20min;

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【技术特征摘要】

1.一种基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述红外上转换器件包括红外光点探测器和钙钛矿发光二极管;所述红外光点探测器和所述钙钛矿发光二极管通过中间层(4)串联连接,所述红外光点探测器包括红外量子点吸光层(3),所述钙钛矿发光二极管包括钙钛矿发光层(6)。

2.如权利要求1所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述红外光点探测器还包括导电基底层(1)和第一电子传输层(2),所述第一电子传输层(2)和导电基底层(1)沿远离所述红外量子点吸光层(3)方向依次设置;

3.如权利要求1所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述中间层(4)的材料为选自三氧化钼、三氧化钨或氧化铝中的一种或多种;

4.如权利要求2所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述导电基底层(1)为ito导电玻璃;

5.如权利要求4所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,其特征在于,所述金属电极为半透明金属电极。

6.如权利要求5所述的基于量子点和钙钛矿薄膜的红外上转换器件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:宁志军王浩
申请(专利权)人:上海科技大学
类型:发明
国别省市:

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