一种具有广角探测成像能力的窄带光探测器及其制备方法

1.本发明属于光探测技术领域，具体涉及一种具有广角探测成像能力的窄带光探测器及其制备方法。


背景技术：

2.光探测在光通信、医疗、国防以及遥远星系的探测等众多领域被广泛应用，而光探测器是实现上述光探测应用的核心技术之一。因此开发低成本、颜色识别、多角度可感知的球面光探测器是光探测技术领域的一个重要研究方向。
3.球面探测器相对于平面探测器具有更广的空间探测范围，同时也降低了探测器对光学透镜的依赖。对于传统的光探测材料，由于其刚性的结构和高温的加工条件，一般认为是很难实现在球体表面原发地制备器件。使用溶液喷涂法将钙钛矿前驱体溶液喷洒在曲面基底上结晶成膜具有一定的可行性。同时喷涂法制备过程中，极快的蒸发速率使得钙钛矿前驱体液滴在钙钛矿表面结晶过程中很难发生溶解。
4.准二维钙钛矿材料同时具有半径更大的有机阳离子阻碍载流子的流动又兼具可以广泛调节的带隙在窄带光探测方面具有很好的应用前景，这有利于制备无光学透镜的低成本广角探测的窄带的光探测器。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种具有广角探测成像能力的窄带光探测器及其制备方法，该光探测器具有空间探测范围广、光色可识别、成本低廉等优点。
6.本发明所述的具有广角探测成像能力的窄带光探测器，从下至上，由半球基底、阳极、空穴传输层、钙钛矿薄膜、电子传输层、缓冲层和阴极组成，或由半球基底、阴极、电子传输层、钙钛矿薄膜、空穴传输层和阳极组成，苯乙胺甲脒铅卤素pea2fa3pb4x
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(x＝br,i)钙钛矿薄膜为用于吸收光子的活性材料。
7.本发明所述的一种具有广角探测成像能力的窄带光探测器(半球基底、阳极、空穴传输层、钙钛矿薄膜、电子传输层、缓冲层、阴极)的制备方法，如图1所示，其步骤如下：
8.(1)选取直径为0.8～2cm的半球基底(材质为普通玻璃，可由商业渠道获得)，在超纯水、丙酮和异丙醇中分别超声清洗10～20分钟后干燥；
9.(2)通过真空蒸发将金属cr蒸镀到半球基底表面作为阳极，厚度为8～15nm，然后对金属cr表面进行紫外-臭氧处理15～30分钟，再进行等离子体处理5～10分钟；
10.(3)在阳极表面沉积空穴传输层
11.(a)将聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(pedot:pss)水溶液用超纯水稀释，得到pedot:pss浓度为0.05～0.2％wt的空穴传输层溶液；
12.(b)将步骤(a)中的空穴传输层溶液400～1000μl加入到喷嘴直径0.2～0.5mm的气动喷枪中；
13.(c)将表面制备有阳极的半球基底放置在60～80℃的热台上，将步骤(b)中的气动
喷枪连接空气压缩机，输出压强为1～3mpa，喷涂速率为0.10～0.3ml/min，将空穴传输层溶液喷涂到阳极表面，在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.20～0.30r/min，平移速度为5～20cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用4～7mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜在160～180℃下退火20～40分钟，从而在阳极表面得到厚度10～100nm的空穴传输层；
14.(4)在空穴传输层表面沉积pea2fa3pb4x
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(x＝br、i或br和i，其下角标之和为13)钙钛矿薄膜
15.(a)将甲脒氢卤酸盐(fax)、卤化铅(pbx2)、苯乙胺氢卤酸盐(peax)以及甲胺盐酸盐(macl)按照pea2fa3pb4x
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(x＝br,i)的分子式配比配置成铅离子浓度0.4～0.6m的前驱体溶液，溶剂为乙腈(acn)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合溶剂，或者乙二醇甲醚(2-me)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合溶剂，乙腈(acn)或乙二醇甲醚(2-me)与n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的体积比为1：1～3，通过调节n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的用量比例可以提高前驱体的溶解度，从而使钙钛矿粉末溶解完全；
16.(b)将步骤(a)配制的前驱体溶液500～2000μl加入到喷嘴直径0.2～0.5mm的气动喷枪中；
17.(c)将表面沉积有空穴传输层的半球基底放置在80～120℃的加热台上，将步骤(b)中的气动喷枪连接输出压强为1～3mpa的空气压缩机，喷涂速率为0.1～0.3ml/min，将前驱体溶液喷涂到空穴传输层表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.20～0.30r/min，平移速度为5～20cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用4～7mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；
18.(d)将步骤(c)得到的半球基底在80～120℃下退火8～15分钟，然后在120～140℃下退火20～40分钟，最后在160～170℃下退火60～90分钟，退火过程中保持黑暗条件，从而得到厚度2～40μm的钙钛矿薄膜；
19.(5)通过真空蒸发将购买得到的富勒烯(c
60
)蒸镀到钙钛矿薄膜表面，得到厚度15～30nm的电子传输层；
20.(6)通过真空蒸发将购买得到的2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(bcp)蒸镀到电子传输层表面，得到厚度4～10nm的缓冲层；
21.(7)通过真空蒸发将金属cr蒸发到缓冲层表面作为阴极，厚度为8～15nm；从而制备得到本发明所述的具有广角探测成像能力的窄带光探测器，结构为半球基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pb4x
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/c
60
/bcp/cr。
22.本发明所述的第二种器件结构(半球基底、阴极、电子传输层、钙钛矿薄膜、空穴传输层、阳极)的制备方法，其步骤如下：
23.(1)选取直径为0.8～2cm的半球基底(材质为普通玻璃，可以由商业渠道获得)，在超纯水、丙酮和异丙醇中分别超声清洗10～20分钟后干燥；
24.(2)通过真空蒸发将金属cr蒸镀到半球基底表面作为阴极，厚度为8～15nm，然后对金属cr表面进行紫外-臭氧处理15～30分钟，再进行等离子体处理5～10分钟；
25.(3)在阴极表面沉积电子传输层
26.(a)将购买的sno2水溶液用超纯水稀释，制备sno2浓度为0.05～0.1％wt的电子传输层溶液；
27.(b)将步骤(a)得到的电子传输层溶液400～1000μl加入到喷嘴直径0.2～0.5mm的气动喷枪中；
28.(c)将表面制备有阴极的半球基底放置在60～80℃加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为1～3mpa，喷涂速率为0.10～0.20ml/min，将电子传输层溶液喷涂到阴极表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.20～0.30r/min，平移速度为5～20cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用4～7mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜在160～180℃下退火20～40分钟，再进行紫外-臭氧处理15～30分钟，从而在阴极表面得到厚度10～100nm的电子传输层；
29.(4)在电子传输层表面沉积pea2fa3pb4x
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(x＝br、i或br和i，其下角标之和为13)钙钛矿薄膜
30.(a)将甲脒氢卤酸盐(fax)、卤化铅(pbx2)、苯乙胺氢卤酸盐(peax)以及甲胺盐酸盐(macl)按照pea2fa3pb4x
13
(x＝br,i)的分子式配比配置成铅离子浓度0.4～0.6m的前驱体溶液，溶剂为乙腈(acn)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合溶剂，或者乙二醇甲醚(2-me)和dmf的混合溶剂，乙腈(acn)或乙二醇甲醚(2-me)与n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的体积比为1：1～3，通过调节n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的用量比例可以提高前驱体的溶解度，使钙钛矿粉末溶解完全；
31.(b)将步骤(a)配制的前驱体溶液500～2000μl加入到喷嘴直径0.2～0.5mm的气动喷枪中；
32.(c)将表面沉积有电子传输层的半球基底放置在80～120℃的加热台上，将步骤(b)中的气动喷枪连接输出压强为1～3mpa的空气压缩机，喷涂速率为0.1～0.3ml/min，将前驱体溶液喷涂到电子传输层表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.20～0.30r/min，平移速度为5～20cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用4～7mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成干燥的薄膜；
33.(d)将步骤(c)得到的半球基底在80～120℃下退火8～15分钟，然后在120～140℃下退火20～40分钟，最后在160～170℃下退火60～90分钟，退火过程中保持黑暗条件；从而得到厚度2～40μm的钙钛矿薄膜；
34.(5)在钙钛矿薄膜表面沉积空穴传输层，其步骤如下：
35.(a)将购买的聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](ptaa)与甲苯配置成ptaa浓度为0.05～0.2mg/ml空穴传输层溶液；
[0036]
(b)将步骤(a)得到的空穴传输层溶液400～1000μl加入到喷嘴直径0.2～0.5mm喷口的气动喷枪中；
[0037]
(c)将表面制备有钙钛矿薄膜的半球基底固定在60～80℃加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为1～3mpa，喷涂速率为0.10～0.20ml/min，将空穴传输层溶液喷涂到钙钛矿薄膜上，在喷涂过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度在0.20～0.30r/min，平移速度为5～20cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程
中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用4～7mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成比较干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜在90～110℃下退火5～15分钟，从而得到厚度10～100nm的空穴传输层；
[0038]
(6)通过真空蒸发将金属cr蒸发到空穴传输层表面作为阳极，厚度为8～15nm，从而制备得到本发明所述的具有广角探测成像能力的窄带光探测器，结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4x
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/ptaa/cr。
[0039]
本发明所述的一种广角探测成像能力的窄带光探测器的成像方法，其步骤如下：
[0040]
(a)在x-y二维位移平台上固定中心波长在400～900nm可调的单色光led光源，光源功率为3～10w；
[0041]
(b)将步骤(a)中的x-y二维位移平台连接至计算机，控制其移动，移动单位距离为200～500μm/步；
[0042]
(c)将步骤(a)中的led光源连接函数发生器(型号为普源rigol dg1022z)，函数发生器输出频率为20～90hz的方波信号；
[0043]
(d)将待测物体(天鹅型发卡)放置于led光源之下的玻璃平台上，将本发明制备的半球面窄带光探测器放置于玻璃平台之下；
[0044]
(e)调整步骤(d)中所述的半球面窄带光探测器的角度，使之与成像系统呈现一定夹角(入射光方向与半球面光探测器底面法线间的夹角(ξ)，半球面探测器通过沿球心旋转，可以用来改变ξ角来控制实现探测器对各个角度成像，ξ＝0
°
～90
°
)，然后将半球面窄带光探测器连接前置放大器、锁相放大器和计算机；在实验中，函数发生器输出方波信号给光源并与锁相放大器同频，器件接收光信号并转化为电流信号输出到前置放大器中，前置放大器将电流信号转化为电压信号并放大传输给锁相放大器，锁相放大器进一步放大来自前置放大器与函数发生器同频信号的电压信息并传输给计算机。步进电机每移动一步，一个数据点被读取，形成数据矩阵。
[0045]
(f)利用计算机读取电压数据矩阵，最终通过matlab软件获得成像结果。
[0046]
本发明提供的一种提供具有广角探测能力的窄带光探测器及其制备方法与现有的技术相比，具有以下优点：
[0047]
本发明所述光探测器通过喷涂法，将钙钛矿前驱体附着在球面基底上，低成本的制造出了无需透镜的低廉成本超广角光探测器。
[0048]
本发明所述的光探测器通过喷涂法控制钙钛矿前驱体附着在球面基底上，合理控制钙钛矿的厚度，复合表面载流子，可以达到没有滤光片的存在下实现，单波长响应的能力，其窄带响应达到～20nm的半高宽。
[0049]
本发明所述的使用准二维钙钛矿薄膜(pea2fa3pb4x
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)作为活性材料，一方面大体积的阳离子能够有效复合表面短波长产生的载流子，提高钙钛矿的稳定性；另一方面，三维钙钛矿的加入，提高了窄带探测器可调节的探测范围。
附图说明
[0050]
图1为在半球基底上制备pea2fa3pb4x
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钙钛矿膜的过程示意图；分为喷涂、氮气辅助成膜、沉积循环、热退火等步骤。如图所示，前驱体溶液被气动喷枪喷射到半球基底表面，在氮气压作用下迅速成膜干燥；干燥后继续将前驱体溶液喷射到半球面表面，进行循环沉
积；整个过程在一定温度(80～120℃)的情况下完成，从而在半球基底表面上得到pea2fa3pb4x
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钙钛矿膜。
[0051]
图2(a)为制备的pea2fa3pb4i
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钙钛矿膜的光学照片，说明喷涂形成的钙钛矿薄膜具有良好的成膜性和平整度；图(b)为pea2fa3pb4x
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钙钛矿膜的x-射线粉末衍射(xrd)测试结果，表明薄膜显示出优异的结晶性。
[0052]
图3为本发明所述光探测器的结构示意图；如图所示，本发明一共包括两种器件结构：一种器件结构是由半球基底7、阳极6、空穴传输层2、钙钛矿薄膜1、电子传输层3、缓冲层4和阴极5组成，另一种器件结构是由半球基底f、阴极d、电子传输层c、钙钛矿薄膜a、空穴传输层b和阳极e组成。
[0053]
图4(a)为电压-电流密度测试系统示意图；图中用强度可变的光源照射本发明制备的器件，将电流源表与器件的正负极连接，再将电流源表连接计算机，测量不同电压，电压施加在器件正负极之间下器件在不同光照强度下的电流密度，并绘制成曲线。
[0054]
图4(b)为半球基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
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/c
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/bcp/cr光探测器在不同光照强度下的电压-电流密度曲线；结果显示该器件表现出低的暗电流并有光生电压现象，说明器件的噪声比较低，同时能够自供电工作。
[0055]
图5(a)为光开关信号测试系统示意图；图中信号发生器给出一个方波信号触发光源，光源输出方波信号到器件表面；器件将采集到的光信号转化成电信号输出到示波器，产生方波图像；820nm和532nm的光源被分别使用，光强分别是0.72mw/cm2和2.17mw/cm2。
[0056]
图5(b)为半球基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
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/c
60
/bcp/cr光探测器在不同波长光照触发下的方波信号图；图中器件在820nm的光照射下，有明显的方波信号；而在532nm的光的照射下，没有明显的信号。结果显示该器件能够特异性识别820nm波长的光，而对532nm的光几乎没有响应，这表明了器件的窄带响应效果显著。
[0057]
图6(a)为器件广角探测能力测试系统示意图；图中光源位置可变，用于调整入射光的角度，器件连接电流源表和计算机，用来读取光探测器对不同入射角的光产生的电信号。
[0058]
图6(b)半球基底或平面基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
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/c
60
/bcp/cr光探测器的角度响应范围曲线；横坐标为探测角度，纵坐标为归一化的光电流大小；结果显示半球面与平面光探测器对不同角度的入射光的响应能力不同，半球面光探测器表现出极高的广角探测能力。
[0059]
图7(a)为器件的窄带探测能力测试系统示意图；通过外量子效率(eqe)来衡量，图中氙灯光源经过单色仪，并通过斩波器，输出具有一定频率的单色光照射到探测器上。探测器产生的电流信号经过前置放大器放大并转化为电压信号，经过锁相放大器对同频信号再次放大，并输入到计算机，计算探测器产生的电流密度与照射到探测器上的光子密度的比值来计算量子效率。
[0060]
图7(b)为不同结构光探测器的窄带探测能力图；横坐标为波长，纵坐标为归一化的外量子效率(eqe)，其中550nm响应的器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4br
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/ptaa/cr，600nm响应的器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4br
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i2/ptaa/cr，660nm响应的器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4br8i5/ptaa/cr，820nm响应的器件结构为半球基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
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/c
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/bcp/cr。该图说明我们通过改变卤素x中i、br的
相对比例能够成功的调控窄带探测器的响应中心波长的位置。同时其在不同波长下的eqe表现出只在中心波长附近有响应的特点。而在其他位置eqe很低，说明该探测器对其他波长的光几乎没有响应，体现出窄带探测器窄带探测的性质。
[0061]
图8为制备的光探测器成像系统示意图；函数发生器连接单色光源，函数发生器输出方波信号给单色光源并与锁相放大器同频，器件接收光信号并转化为电流信号输出到前置放大器中，前置放大器将电流信号转化为电压信号并放大传输给锁相放大器，锁相放大器进一步放大来自前置放大器与函数发生器同频信号的电压信息并传输给计算机。步进电机每移动一步，一个数据点被读取，形成数据矩阵。
[0062]
图9表示成像的具体系统以及与角度的关系示意图。图中光源为可移动光源，由位移台驱使移动。具体成像时，物体与探测器的相对位置保持不变，成像系统搭建完成后，可以通过旋转探测器的角度(ξ为半球基底法线与放置待成像物体的玻璃平台法线间的夹角，可在-90
°
～90
°
间变化)与调整物体的位置，来改变物体成像的起始角度(θ1)和结束角度(θ2)所在的范围。(a)图显示了当角度为0度时(ξ＝0
°
)，物体所占角度范围与器件的相对位置示意图。(b)图显示了当角度为-90度时(ξ＝-90
°
)，物体所占角度范围与器件的相对位置示意图。
[0063]
图10物体占据不同成像角度(从-52度到-90度和从-8度到 30度)的成像示意图；因为探测器是轴对称结构，所以利用正负号来表示器件对称方位的探测成像能力。
[0064]
图11为制备的半球面光探测器与平面光探测器成像结果图；图11(a)平面光探测器成像结果图，物体所占角度从-8度到 30度；图11(b)平面光探测器成像结果图，物体所占角度从-90度到-52度；图11(c)半球面光探测器成像结果图，物体所占角度从-8度到 30度；图11(d)半球面光探测器成像结果图，物体所占角度从-90度到-52度。这里说明球面光探测器对于各个角度的成像能力，要优于平面探测器。尤其是掠角(-90度)成像，平面探测器几乎没有信号，而半球面探测器依然能够保持成像效果。体现出喷涂方法制备的半球面探测器有很好的广角探测能力。
[0065]
图12不同单色光下不同结构半球面光探测器成像结果图；图12(a)为550nm单色光，成像器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4br
13
/ptaa/cr，图12(b)为600nm单色光，成像器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4i2br
11
/ptaa/cr，图12(c)为660nm单色光，成像器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4i5br8/ptaa/cr，图12(d)为上述不同单色光成像结果的叠加图像。这种成像能够更真实的表现物体，同时各单色图像对于后期图像处理可以提供很大的帮助。
具体实施方式
[0066]
实施例1：对制备的钙钛矿薄膜进行结构表征
[0067]
(a)将甲脒氢卤酸盐(fai)，卤化铅(pbi2)，苯乙胺氢卤酸盐(peai)以及甲胺盐酸盐(macl)按照物质的量比值为3：4：2：1.2配置成0.6m(相对于铅离子)的前驱体溶液，溶剂为乙腈(acn)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)溶剂体积比例为1：1，控制溶液能将钙钛矿粉末溶解完全。
[0068]
(b)将步骤(a)配制的前驱体溶液2000μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2的气动喷枪中；
[0069]
(c)将表面修饰的半球基底放置在100℃的加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接输出压强为1.7mpa的空气压缩机，喷涂时间由喷涂总体积决定。喷涂速率为0.13ml/min，喷涂到半球基底上，在半球的外表面上得到钙钛矿湿膜；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度0.25r/min，平移速度为10cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；
[0070]
(d)将步骤(c)得到的喷涂有钙钛矿湿膜的半球基底在120℃下退火10分钟，然后在160℃下退火30分钟，最后在170℃下退火60分钟，退火过程中保持黑暗条件，最后得到的钙钛矿薄膜的厚度为25μm；钙钛矿的分子式是pea2fa3pb4i
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。
[0071]
图2为制备的pea2fa3pb4i
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钙钛矿膜的光学照片(a)及xrd图(b)，同时薄膜显示出优异的结晶性。
[0072]
实施例2：
[0073]
1、将半球基底(材质为普通玻璃，直径为0.8cm)在超纯水、丙酮、异丙醇中超声清洗各15分钟后，烘箱中干燥；
[0074]
2、通过真空蒸发将金属cr蒸镀到半球基底表面作为阳极，厚度为12nm，然后对金属cr表面进行紫外-臭氧处理20分钟，再进行等离子体处理5分钟；
[0075]
3、空穴传输层沉积到半球表面，其步骤如下：
[0076]
(a)将聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(pedot:pss)水溶液用超纯水稀释，得到pedot:pss浓度为0.1％wt的空穴传输层溶液；
[0077]
(b)将步骤(a)中的空穴传输层溶液800μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2mm的气动喷枪中；
[0078]
(c)将表面制备有阳极的半球基底放置在65℃的热台上，将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为1.7mpa，喷涂速率为0.13ml/min，将空穴传输层溶液喷涂到阳极表面，在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.25r/min，平移速度为10cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜在170℃下退火30分钟，从而在阳极表面得到厚度10nm的空穴传输层；
[0079]
4、pea2fa3pb4i
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钙钛矿薄膜沉积到空穴传输层表面，其步骤如下：
[0080]
(a)将甲脒氢卤酸盐(fai)、卤化铅(pbi2)、苯乙胺氢卤酸盐(peai)以及甲胺盐酸盐(macl)按照物质的量比值为3：4：2：1.2配置成0.6m(相对于铅离子)的前驱体溶液溶剂为乙腈(acn)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合，体积比例为1：1；
[0081]
(b)将步骤(a)配制的前驱体溶液1500μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2的气动喷枪中；
[0082]
(c)将表面沉积有空穴传输层的半球基底放置在在100℃的加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接输出压强为1.7mpa的空气压缩机，喷涂速率为0.13ml/min喷涂到半球基底上，在半球的外表面上得到钙钛矿湿膜；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度0.25r/min，平移速度为10cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性，每次溶液的液滴完整覆盖一次表面，用5mpa的高速氮气吹扫整个表面至形成表面较为干燥的薄膜；
[0083]
(d)将步骤(c)得到的喷涂有钙钛矿湿膜的半球基底在120℃下退火10分钟，然后
在140℃下退火30分钟，最后在170℃下退火60分钟，退火过程中保持黑暗条件，最后得到的钙钛矿层的厚度为12μm
[0084]
5、通过真空蒸发将购买得到的富勒烯(c
60
)蒸镀到钙钛矿薄膜表面，得到厚度20nm的电子传输层；
[0085]
6、通过真空蒸发将购买得到的2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(bcp)蒸镀到电子传输层表面，得到厚度6nm的缓冲层；
[0086]
7、通过真空蒸发将金属cr蒸发到缓冲层表面作为阴极，厚度为8nm；从而制备得到本发明所述的具有广角探测成像能力的窄带光探测器，结构为半球基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
13
/c
60
/bcp/cr。
[0087]
实施例3：
[0088]
1、将半球基底(材质为普通玻璃，直径为0.8cm)在超纯水、丙酮、异丙醇中超声清洗各15分钟后，烘箱中干燥；
[0089]
2、通过真空蒸发将金属cr蒸镀到半球基底表面作为阴极，厚度为15nm，然后对金属cr表面进行紫外-臭氧处理20分钟，再进行等离子体处理5分钟；
[0090]
3、在阴极表面沉积电子传输层
[0091]
(a)将购买的sno2水溶液用超纯水稀释，制备sno2浓度为0.1％wt的电子传输层溶液；
[0092]
(b)将步骤(a)得到的电子传输层溶液600μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2mm的气动喷枪中；
[0093]
(c)将表面制备有阴极的半球基底放置在70℃加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为2mpa，喷涂速率为0.12ml/min，将电子传输层溶液喷涂到阴极表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.25r/min，平移速度为15cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜在170℃下退火30分钟，再进行紫外-臭氧处理20分钟，从而在阴极表面得到厚度10nm的电子传输层；
[0094]
4、pea2fa3pb4br
13
钙钛矿薄膜沉积到电子传输层表面，其步骤如下：
[0095]
(a)将甲脒氢卤酸盐(fabr)、卤化铅(pbbr2)、苯乙胺氢卤酸盐(peabr)以及甲胺盐酸盐(macl)按照物质的量比值为3：4：2：1.2配置成0.5m(相对于铅离子)的前驱体溶液溶剂为乙腈(acn)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合，体积比例为2：3；
[0096]
(b)将步骤(a)配制的前驱体溶液1200μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2的气动喷枪中；
[0097]
(c)将表面沉积有电子传输层的半球基底放置在100℃的加热台上，将步骤(b)中的气动喷枪连接输出压强为2mpa的空气压缩机，喷涂速率为0.15ml/min，将前驱体溶液喷涂到电子传输层表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.25r/min，平移速度为10cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；
[0098]
(d)将步骤(c)得到的喷涂有钙钛矿湿膜的半球基底在120℃下退火10分钟，然后在140℃下退火30分钟，最后在170℃下退火60分钟，退火过程中保持黑暗条件，钙钛矿薄膜
的厚度为10μm；
[0099]
5、在钙钛矿薄膜表面沉积空穴传输层，其步骤如下：
[0100]
(a)将购买的聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](ptaa)与甲苯配置成ptaa浓度为0.1mg/ml空穴传输层溶液；
[0101]
(b)将步骤(a)中的空穴传输层溶液400μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2mm的气动喷枪中；
[0102]
(c)将表面制备有钙钛矿薄膜的半球基底固定在80℃加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为1.5mpa，喷涂时间由喷涂总体积决定。喷涂速率为0.13ml/min，喷涂到半球基底上，在半球的外表面上得到钙钛矿湿膜；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度0.25r/min，平移速度为10cm/s，每次溶液的液滴完整覆盖一次表面，用5mpa的高速氮气吹扫整个表面至形成表面较为干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜半球在100℃下退火10分钟，最后得到的空穴传输层的厚度为10nm；
[0103]
6、通过真空蒸发将金属cr蒸发到空穴传输层表面作为阳极，厚度为8nm，从而制备得到本发明所述的具有广角探测成像能力的窄带光探测器，结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4br
13
/ptaa/cr。
[0104]
实施例4：
[0105]
1、选取直径为0.8cm的半球基底(材质为普通玻璃，可以由商业渠道获得)，在超纯水、丙酮和异丙醇中分别超声清洗15分钟后干燥；
[0106]
2、通过真空蒸发将金属cr蒸镀到半球基底表面作为阴极，厚度为13nm，然后对金属cr表面进行紫外-臭氧处理20分钟，再进行等离子体处理5分钟；
[0107]
3、在阴极表面沉积电子传输层
[0108]
(a)将购买的sno2水溶液用超纯水稀释，制备sno2浓度为0.1％wt的电子传输层溶液；
[0109]
(b)将步骤(a)得到的电子传输层溶液600μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2mm的气动喷枪中；
[0110]
(c)将表面制备有阴极的半球基底放置在65℃加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为2mpa，喷涂速率为0.12ml/min，将电子传输层溶液喷涂到阴极表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.25r/min，平移速度为15cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜在170℃下退火30分钟，再进行紫外-臭氧处理20分钟，从而在阴极表面得到厚度10nm的电子传输层；
[0111]
4、pea2fa3pb4i2br
11
钙钛矿薄膜沉积到电子传输层表面，其步骤如下：
[0112]
(a)将甲脒氢卤酸盐(fabr)、卤化铅(pbbr2)、苯乙胺氢卤酸盐(peai)以及甲胺盐酸盐(macl)按照物质的量比值为3：4：2：1.2配置成0.5m(相对于铅离子)的前驱体溶液，溶剂为乙腈(acn)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合，体积比例为2：3，控制溶液能将钙钛矿粉末溶解完全；
[0113]
(b)将步骤(a)配制的前驱体溶液1500μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2的气动喷枪中；
[0114]
(c)将表面沉积有电子传输层的半球基底放置在100℃的加热台上，将步骤(b)中的气动喷枪连接输出压强为2mpa的空气压缩机，喷涂速率为0.15ml/min，将前驱体溶液喷涂到电子传输层表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.25r/min，平移速度为10cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；
[0115]
(d)将步骤(c)得到的喷涂有钙钛矿湿膜的半球基底在120℃下退火10分钟，然后在140℃下退火30分钟，最后在170℃下退火60分钟，退火过程中保持黑暗条件，最后得到厚度12μm的钙钛矿薄膜；
[0116]
5、将空穴传输层沉积到钙钛矿薄膜表面，其步骤如下：
[0117]
(a)将购买的聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](ptaa)与甲苯配置成ptaa浓度为0.1mg/ml空穴传输层溶液；
[0118]
(b)将步骤(a)得到的空穴传输层溶液400μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2mm的气动喷枪中；
[0119]
(c)将涂有钙钛矿的半球基底固定在80℃加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为1.5mpa，喷涂时间由喷涂总体积决定。喷涂速率为0.13ml/min，喷涂到半球基底上，在半球的外表面上得到钙钛矿湿膜；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度在0.25r/min左右，平移速度为10cm/s，每次溶液的液滴完整覆盖一次表面，用5mpa的高速氮气吹扫整个表面至形成表面较为干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜的半球在100℃下退火10分钟，得到的空穴传输层的厚度为10nm；
[0120]
6、通过真空蒸发将金属cr蒸发到空穴传输层表面作为阳极，厚度为8nm，从而制备得到本发明所述的具有广角探测成像能力的窄带光探测器，结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4i2br
11
/ptaa/cr。
[0121]
实施例5：
[0122]
1、选取直径为0.8cm的半球基底(材质为普通玻璃，可以由商业渠道获得)，在超纯水、丙酮和异丙醇中分别超声清洗15分钟后干燥；
[0123]
2、通过真空蒸发将金属cr蒸镀到半球基底表面作为阴极，厚度为13nm，然后对金属cr表面进行紫外-臭氧处理20分钟，再进行等离子体处理5分钟；
[0124]
3、在阴极表面沉积电子传输层
[0125]
(a)将购买的sno2水溶液用超纯水稀释，制备sno2浓度为0.1％wt的电子传输层溶液；
[0126]
(b)将步骤(a)得到的电子传输层溶液600μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2mm的气动喷枪中；
[0127]
(c)将表面制备有阴极的半球基底放置在65℃加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为2mpa，喷涂速率为0.12ml/min，将电子传输层溶液喷涂到阴极表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.25r/min，平移速度为15cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜在170℃下退火30分钟，再进行紫外-臭氧处理20分钟，从而在阴极表面得到厚度10nm的电子传输层；
[0128]
4、pea2fa3pb4i5br8钙钛矿薄膜沉积到电子传输层表面，其步骤如下：
[0129]
(a)将甲脒氢卤酸盐(fai)、卤化铅(pbbr2)、苯乙胺氢卤酸盐(peai)以及甲胺盐酸盐(macl)按照物质的量比值为3：4：2：1.2配置成0.5m(相对于铅离子)的前驱体溶液，溶剂为乙腈(acn)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合，体积比例为2：3，控制溶液能将钙钛矿粉末溶解完全；
[0130]
(b)将步骤(a)配制的前驱体溶液1500μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2的气动喷枪中；
[0131]
(c)将表面沉积有电子传输层的半球基底放置在100℃的加热台上，将步骤(b)中的气动喷枪连接输出压强为2mpa的空气压缩机，喷涂速率为0.15ml/min，将前驱体溶液喷涂到电子传输层表面；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度为0.25r/min，平移速度为10cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成干燥的薄膜；
[0132]
(d)将步骤(c)得到的喷涂有钙钛矿湿膜的半球基底在120℃下退火10分钟，然后在140℃下退火30分钟，最后在170℃下退火60分钟，退火过程中保持黑暗条件，最后得到厚度12μm的钙钛矿薄膜；
[0133]
5、将空穴传输层沉积到钙钛矿薄膜表面，其步骤如下：
[0134]
(a)将购买的聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](ptaa)与甲苯配置成ptaa浓度为0.1mg/ml空穴传输层溶液；
[0135]
(b)将步骤(a)得到的空穴传输层溶液400μl加入到型号hd180，喷嘴直径0.2mm的气动喷枪中；
[0136]
(c)将涂有钙钛矿的半球基底固定在80℃加热台上，并将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为1.5mpa，喷涂时间由喷涂总体积决定。喷涂速率为0.13ml/min，喷涂到半球基底上，在半球的外表面上得到钙钛矿湿膜；在喷涂的过程中，保持半球基底的旋转和平移，旋转速度在0.25r/min左右，平移速度为10cm/s，每次溶液的液滴完整覆盖一次表面，用5mpa的高速氮气吹扫整个表面至形成表面干燥的薄膜；当溶液耗尽后，将薄膜的半球在100℃下退火10分钟，得到的空穴传输层的厚度为10nm；
[0137]
6、通过真空蒸发将金属cr蒸发到空穴传输层表面作为阳极，厚度为8nm，从而制备得到本发明所述的具有广角探测成像能力的窄带光探测器，结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4i5br8/ptaa/cr。
[0138]
实施例6
[0139]
将制备的半球基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
13
/c
60
/bcp/cr光探测器(实施例2)阳极和阴极连接导线到电流源表上，在不同的光照强度的820nm单色光下测量电压-电流密度相关关系。图4(a)为测试系统示意图，图4(b)为cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
13
/c
60
/bcp/cr光探测器在不同光照强度下，820nm波长单色光下的电压-电流密度图，所述光探测器表现出很好的自供压行为和光响应行为。
[0140]
实施例7
[0141]
将制备的半球基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
13
/c
60
/bcp/cr光探测器(实施例2)阳极和阴极连接导线到示波器(mdo3000)，置于一定光照强度下的单色光下，信号触发器(普源rigol dg1022z)传递一个方波信号给到单色光，使得单色光输出方波信号通过示波
器，将器件接收方波信号输出的电流信号图像显示，确定器件对于不同光色的响应能力。
[0142]
图5为pea2fa3pb4i
13
钙钛矿半球面器件在不同波长下，归一化的开关信号波形图。可以看出来在响应波长下(820nm)有很好的开关信号，在非响应波长下(532nm)有几乎没有信号，表明本发明制备的光探测器表现出来很好的波长选择性响应。
[0143]
实施例8
[0144]
1、平面基底(材质为普通玻璃，长宽高尺寸1.5
×
1.5
×
0.2cm)，在超纯水、丙酮、异丙醇中超声清洗各15分钟后，烘箱中干燥；
[0145]
2、通过真空蒸发将金属cr蒸镀到半球基底表面作为阳极，厚度为12nm，然后对金属cr表面进行紫外-臭氧处理20分钟，再进行等离子体处理5分钟；
[0146]
3、在阳极表面沉积空穴传输层
[0147]
(a)将聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(pedot:pss)水溶液用超纯水稀释，得到pedot:pss浓度为0.1％wt的空穴传输层溶液；
[0148]
(b)将步骤(a)中的空穴传输层溶液600μl加入到型号hd180、喷嘴直径0.2mm的气动喷枪中；
[0149]
(c)将表面制备有阳极的平面基底放置在60℃的加热台上，将步骤(b)中的气动喷枪连接空气压缩机，输出压强为1.5mpa，喷涂速率为0.15ml/min，将空穴传输层溶液喷涂到阳极表面，在喷涂的过程中，保持平面基底的平移，平移速度为10cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖半球表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个平面基底表面至形成较为干燥的薄膜；溶液消耗完后，薄膜在170℃下退火30分钟，从而在阳极表面得到厚度10nm的空穴传输层；
[0150]
(4)在空穴传输层表面沉积pea2fa3pb4i
13
钙钛矿薄膜
[0151]
(a)将甲脒氢卤酸盐(fai)、卤化铅(pbi2)、苯乙胺氢卤酸盐(peai)以及甲胺盐酸盐(macl)按照3：4：2：1.6的配置成铅离子浓度0.6m的前驱体溶液，溶剂为乙腈(acn)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合溶剂，或者乙二醇甲醚(2-me)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合溶剂，乙腈(acn)与n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的体积比为1：1；
[0152]
(b)将步骤(a)配制的前驱体溶液1500μl加入到喷嘴型号hd180，直径0.2mm的气动喷枪中；
[0153]
(c)将表面沉积有空穴传输层的半球基底放置在100℃的加热台上，将步骤(b)中的气动喷枪连接输出压强为1.5mpa的空气压缩机，喷涂速率为0.15ml/min，将前驱体溶液喷涂到空穴传输层表面；在喷涂的过程中，保持平面基底的旋转和平移，旋转速度为0.25r/min，平移速度为10cm/s，从而保持喷涂薄膜的平整性；在喷涂的过程中，每次溶液的液滴完整覆盖基底表面后，用5mpa的高速氮气吹扫整个半球表面至形成较为干燥的薄膜；
[0154]
(d)将步骤(c)得到的半球基底在120℃下退火10分钟，然后在160℃下退火30分钟，最后在170℃下退火60分钟，退火过程中保持黑暗条件，从而得到厚度10μm的钙钛矿薄膜；
[0155]
(5)通过真空蒸发将购买得到的富勒烯(c
60
)蒸镀到钙钛矿薄膜表面，得到厚度15nm的电子传输层；
[0156]
(6)通过真空蒸发将购买得到的2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(bcp)蒸镀到电子传输层表面，得到厚度6nm的缓冲层；
[0157]
(7)通过真空蒸发将金属cr蒸发到缓冲层表面作为阴极，厚度为10nm；从而制备得到平面基底/cr/pedot:pss/pea2fa3pbi
13
/c
60
/bcp/cr光探测器。
[0158]
将实施例2制备的pea2fa3pb4i
13
钙钛矿半球面器件和本实施例制备的平面器件分别连接导线。以光源到器件中心距离为半径，以器件中心为圆点，沿该半圆改变光源的位置，将每个位置的电信号由电流源表测出并记录(定义光源垂直照射器件时，入射光角度为0度；光源水平照射器件时，入射光角度为90度)。
[0159]
图6(a)为角度响应测试系统示意图，图6(b)为平面探测器与半球面探测器对于单色光入射角度的响应范围曲线；可见，半球面光探测器对不同角度的入射光均具有较好的响应能力，半球器件表现出极高的广角探测能力，在各个角度的点光源下，响应能力几乎不变，相应角度可达(-90度～ 90度)；而平面器件的响应能力则严重依赖入射光角度。
[0160]
实施例9
[0161]
将改变卤素x(x＝i,br)比例的四种半球面光探测器进行不同波长光响应能力的测试，最终得到了通过调整中间层钙钛矿的卤素比例来控制器件对不同光色选择性相应的光探测器。
[0162]
器件结构及中心响应波长对应关系分别为
[0163]
cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
13
/c
60
/bcp/cr(820nm)，
[0164]
cr/sno2/pea2fa3pb4i5br8/ptaa/cr(660nm)，
[0165]
cr/sno2/pea2fa3pb4i2br
11
/ptaa/cr(600nm),
[0166]
cr/sno2/pea2fa3pb4br
13
/ptaa/cr(550nm)，
[0167]
图7(a)为测试器件对于不同波长的光响应能力的测试系统示意图。通过外量子效率(eqe)来衡量；图中氙灯光源经过单色仪，并通过斩波器，输出具有一定频率的单色光照射到探测器上。探测器产生的电流信号经过前置放大器放大并转化为电压信号，经过锁相放大器对同频信号再次放大，并输入到计算机内部，计算探测器产生的电流密度与照射到探测器上的光子密度的比值来计算量子效率。通过不同波长的量子效率来(eqe)来衡量器件的各个波长的响应能力。
[0168]
图7(b)分别对应以上4种器件结构的eqe图，横坐标为波长，纵坐标为归一化的eqe。其半高宽在～20nm。该图说明了每种器件只能特异性响应其对应中心波长附近波长的光信号有响应，而对于其他波长几乎没有响应。说明器件表现出窄带光色识别的能力。器件只对特定颜色的光有响应，同时我们控制主体钙钛矿材料的x种i和br的比例能够可控的调整器件的这种特异性识别的波长位置。
[0169]
实施例10
[0170]
广角探测的窄带光探测器的成像系统搭建：
[0171]
(a)将x-y二维位移平台上固定820nm单色光led光源，光源功率为3w。
[0172]
(b)将(a)中所述的二维位移平台连接计算机，控制其移动，移动单位距离为500μm/步；
[0173]
(c)将(a)中所述的led光源连接函数发生器(普源rigol dg1022z)，输出频率为70hz的方波信号，用于点亮led光源，同时将信号与锁相放大器(sr830)联用，将器件转化的电信号与函数发生器产生的电信号作同频参照，如图8所示；
[0174]
(d)待测物体放置于光源之下的玻璃平台上，半球面光探测器放置于玻璃平台之
下；
[0175]
(e)调整步骤(d)中所述的半球面光探测器的角度，如图9所示。半球面光探测器相对于平面光探测器可以对于极端角度的物体进行成像。可通过改变半球面光探测器基底所在平面与光源和物体的相对角度来调节物体相对于探测器的角度。这里我们选择的物体分别占据探测器从-8度到 30度的成像范围和-52度到-90度的成像范围，如图10所示。光探测器连接前置放大器(sr570)、锁相放大器(sr830)和计算机；
[0176]
(f)利用计算机从系统中读取数据，获得成像结果成像器件类型为：cr/pedot:pss/pea2fa3pb4i
13
/c
60
/bcp/cr。
[0177]
图9为物体占据角度的示意图，其中θ1，θ2用于计算物体入射角度。图10为成像使用的角度物体占据-52到-90度的角度和-8度到 30度。同样这两种角度范围的成像也被应用在平面光探测器中成像结果在图11所示。图11(a)平面光探测器成像，物体所占角度从-8度到 30度；图11(b)平面光探测器成像，物体所占角度从-90度到-52度；图11(c)半球面光探测器成像，物体所占角度从-8度到 30度；图11(d)半球面光探测器成像，物体所占角度从-90度到-52度。图11说明半球面器件的成像范围远大于平面探测器，表现出广角探测的能力。尤其是掠角成像(-90度)，平面成像受到了明显限制，而半球面探测器依旧可以保持成像效果。
[0178]
实施例11
[0179]
广角探测的窄带光探测器的成像系统搭建：
[0180]
(a)将x-y二维位移平台上固定550nm单色光led光源，光源功率为3w。
[0181]
(b)将(a)中所述的二维位移平台连接计算机，控制其移动，移动单位距离为500μm/步；
[0182]
(c)将(a)中所述的led光源连接函数发生器(普源rigol dg1022z)，输出频率为70hz的方波信号，用于点亮led光源，同时将信号与锁相放大器(sr830)联用,将器件转化的电信号与函数发生器产生的电信号作参照；
[0183]
(d)待测物体放置于光源之下的玻璃平台上，半球面光探测器放置于玻璃平台之下；
[0184]
(e)调整步骤(d)中所述的半球面光探测器的角度，调整半球探测器的角度与光源物体成0度角共线。光探测器连接前置放大器(sr570)、锁相放大器(sr830)和计算机。
[0185]
将器件结构cr/sno2/pea2fa3pb4br
13
/ptaa/cr的半球面光探测器置于玻璃平台之下，使用成像系统成像。
[0186]
实施例12
[0187]
广角探测的窄带光探测器的成像系统搭建：
[0188]
(a)将x-y二维位移平台上固定600nm单色光led光源，光源功率为3w。
[0189]
(b)将(a)中所述的二维位移平台连接计算机，控制其移动，移动单位距离为500μm/步；
[0190]
(c)将(a)中所述的led光源连接函数发生器(普源rigol dg1022z)，输出频率为70hz的方波信号，用于点亮led光源，同时将信号与锁相放大器(sr830)联用,将器件转化的电信号与函数发生器产生的电信号作参照；
[0191]
(d)待测物体放置于光源之下的玻璃平台上，半球面光探测器放置于玻璃平台之
下；
[0192]
(e)调整步骤(d)中所述的半球面光探测器的角度，调整半球探测器的角度与光源物体成0度角共线。光探测器连接前置放大器(sr570)、锁相放大器(sr830)和计算机。
[0193]
将器件结构cr/sno2/pea2fa3pb4i2br
11
/ptaa/cr的半球面光探测器置于玻璃平台之下，使用成像系统成像。
[0194]
实施例13
[0195]
广角探测的窄带光探测器的成像系统搭建：
[0196]
(a)将x-y二维位移平台上固定660nm单色光led光源，光源功率为3w。
[0197]
(b)将(a)中所述的二维位移平台连接计算机，控制其移动，移动单位距离为500μm/步；
[0198]
(c)将(a)中所述的led光源连接函数发生器(普源rigol dg1022z)，输出频率为70hz的方波信号，用于点亮led光源，同时将信号与锁相放大器(sr830)联用,将器件转化的电信号与函数发生器产生的电信号作参照；
[0199]
(d)待测物体放置于光源之下的玻璃平台上，半球面光探测器放置于玻璃平台之下；
[0200]
(e)调整步骤(d)中所述的半球面光探测器的角度，调整半球探测器的角度与光源物体成0度角共线。光探测器连接前置放大器(sr570)、锁相放大器(sr830)和计算机。
[0201]
将器件结构cr/sno2/pea2fa3pb4i5br8/ptaa/cr的半球面光探测器置于玻璃平台之下，使用成像系统成像。
[0202]
图12为制备的调节卤素制备的不同响应波长的窄带光探测器成像对于与其中心对应单色光下的响应成像。对应的响应波长分别为550nm、600nm、660nm以及光色叠加获得的加和图。这样成像会极大的减少来自其他颜色的光对成像的影响。由于器件只能够对其中心波长周围一定范围的颜色的光成像，而对其他波段的光几乎没有响应能力。因此仅能使用与之对应的光色的光源才能满足器件成像要求，而其他的光色的光源并不能使器件响应而成像。这种成像方式，选择性的过滤掉了其他颜色的光对成像过程的干扰，同时能够由目的的选择某一颜色的光进行成像。
[0203]
图12(a)550nm单色光成像器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4br
13
/ptaa/cr；图12(b)600nm单色光成像器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4i2br
11
/ptaa/cr；图12(c)660nm单色光成像器件结构为半球基底/cr/sno2/pea2fa3pb4i5br8/ptaa/cr；图12(d)不同单色光成像结果的叠加图像，这种成像能够更真实的表现物体，同时各单色图像对于后期图像处理可以提供很大的帮助。这种成像结果，有助于在光色波长方面对物像进行分析。
[0204]
综上，本发明提出的光探测器在广角和窄带探测中具有广泛的应用前景。