红外量子点层及其制备方法、红外探测器及其制备方法

技术特征：
1.一种红外量子点层的制备方法，其特征在于，包括：将第一用量的第一类型先引物溶解在第一配体溶液中，得到第一掺杂浓度的第一类型前驱体溶液；将第二用量的第一类型先引物溶解在第一配体溶液中，得到第二掺杂浓度的第一类型前驱体溶液；将预设用量的第二类型先引物溶解在第二配体溶液中，得到第二类型前驱体溶液；其中，所述第二用量不等于所述第一用量；基于所述第一掺杂浓度的第一类型前驱体溶液和所述第二类型前驱体溶液，得到第一掺杂浓度的红外量子点；基于所述第二掺杂浓度的第一类型前驱体溶液和所述第二类型前驱体溶液，得到第二掺杂浓度的红外量子点；基于所述第一掺杂浓度的红外量子点，形成第一红外量子点子层；基于所述第二掺杂浓度的红外量子点，在所述第一红外量子点子层上形成第二红外量子点子层；其中，所述第一红外量子点子层和所述第二红外量子点子层构成带内跃迁型pn结。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一类型先引物包括氯化汞，所述第一配体溶液包括油胺；所述第二类型先引物包括硒粉，所述第二配体溶液包括甲苯、哌啶以及丁基异氰化物；所述将第一用量的第一类型先引物溶解在第一配体溶液中，得到第一掺杂浓度的第一类型前驱体溶液，包括：在惰性气体环境中，将0.1mmol的氯化汞溶于4ml的油胺中，在100℃下加热1个小时，然后在115℃下热平衡半个小时，生成第一透明清澈溶液；所述将第二用量的第一类型先引物溶解在第一配体溶液中，得到第二掺杂浓度的第一类型前驱体溶液，包括：在惰性气体环境中，将0.13mmol的氯化汞溶于4ml的油胺中，在100℃下加热1个小时，然后在115℃下热平衡半个小时，生成第二透明清澈溶液；所述将预设用量的第二类型先引物溶解在第二配体溶液中，得到第二类型前驱体溶液，包括：在惰性气体环境中，将0.1mmol的硒粉与400μl的甲苯、60μl的哌啶以及6μl的丁基异氰化物在180℃加热2小时，生成橙黄色的透明液体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂浓度的红外量子点为n型的hgse胶体量子点，所述第二掺杂浓度的红外量子点为p型的hgse胶体量子点；所述基于所述第一掺杂浓度的第一类型前驱体溶液和所述第二类型前驱体溶液，得到第一掺杂浓度的红外量子点，包括：在惰性气体环境中，将所述橙黄色的透明液体注入所述第一透明清澈溶液中，在115℃下反应5分钟；脱离惰性气体环境，用冷水降温结束反应，得到n型的hgse胶体量子点溶液；所述基于所述第二掺杂浓度的第一类型前驱体溶液和所述第二类型前驱体溶液，得到第二掺杂浓度的红外量子点，包括：在惰性气体环境中，将所述橙黄色的透明液体注入所述第二透明清澈溶液中，在115℃下反应5分钟；脱离惰性气体环境，用冷水降温结束反应，得到p型的hgse胶体量子点溶液。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括清洗hgse胶体量子点；所述hgse胶体量子包括n型的hgse胶体量子和p型的hgse胶体量子。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述清洗hgse胶体量子点，包括：在结束反应后的hgse胶体量子点溶液中，加入1ml的1-十二烷基硫醇、20滴的双十二烷
基二甲基溴化铵以及15ml的甲醇；在7500r.p.m转速下进行第一次离心；在第一次离心结束后，去掉上清液，将得到的沉淀物溶解在氯苯中，并过滤；在过滤后得到的沉淀物中，加入0.5ml的1-十二烷基硫醇、10滴双十二烷基二甲基溴化铵以及15ml的甲醇；在7500r.p.m转速下进行第二次离心；在第二次离心结束后，去掉上清液，将得到的沉淀物溶解在氯苯中，得到hgse胶体量子点墨水。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一红外量子点子层为n型层，对应能级为导带内pe能级；所述第二量子点层为p型层，对应能级为导带内se能级；所述基于所述第一掺杂浓度的红外量子点，形成第一红外量子点子层，包括：旋涂n型的hgse胶体量子点，形成n型层；所述基于所述第二掺杂浓度的红外量子点，在所述第一红外量子点子层上形成第二红外量子点子层，包括：在n型层上，旋涂p型的hgse胶体量子点，形成p型层；利用乙二硫醇/盐酸溶液，进行固体配体交换，形成感光层。7.一种红外量子点层，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到；所述红外量子点层包括第一红外量子点子层和与所述第一红外量子点子层接触的第二红外量子点子层，所述第一红外量子点子层和所述第二红外量子点子层构成带内跃迁型pn结。8.一种红外探测器的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底的一侧形成底电极层；在所述底电极层背离所述衬底的一侧形成红外量子点层；在所述红外量子点层背离所述底电极层的一侧形成顶电极层；其中，所述红外量子点层采用权利要求1-6任一项所述的制备方法形成。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底的一侧形成底电极层之前，所述方法还包括：在所述衬底的一侧形成多层布拉格反射镜；在所述布拉格反射镜背离所述衬底的一侧形成光学隔离层；其中，在所述衬底的一侧形成底电极层，包括：在所述光学隔离层背离所述多层布拉格反射镜的一侧形成所述底电极层；其中，所述顶电极层为全反射层；所述多层布拉格反射镜、所述光学隔离层与所述全反射层构成光学谐振腔。10.一种红外探测器，其特征在于，采用权利要求8-9任一项所述的制备方法制备得到。

技术总结
本公开涉及红外量子点层及其制备方法、红外探测器及其制备方法，该红外量子点层的制备方法包括：将第一用量和第二用量的第一类型先引物分别溶解在第一配体溶液中，对应得到第一掺杂浓度和第二掺杂浓度的第一类型前驱体溶液，第二用量不等于第一用量；将第二用量的第一类型先引物溶解在第一配体溶液中，得到第二掺杂浓度的第一类型前驱体溶液；基于两种不同掺杂浓度的第一类型前驱体溶液和第二类型前驱体溶液，对应得到不同掺杂浓度的红外量子点，并进一步形成第一红外量子点子层和第二红外量子点子层，以构建带内跃迁型PN结。由此，形成带内跃迁型红外量子点层，有利于提高探测精准性；且基于溶液法制备，方法简单，工艺难度较小，成本较低。成本较低。成本较低。


技术研发人员：陈梦璐 郝群 唐鑫 罗宇宁 赵雪
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/7/5