器。
[0036]實施例2
[0037]基于柔性基底的全印刷光電探測器的制備方法，包括以下步驟:
[0038]I)制備硫化鉍納米線:分別將930mg EDTA-Na2、200mg Bi(NO3)3.5H20、180mg硫代蘋果酸先后溶入50ml去離子水中，再將上述混合溶液轉移進50ml的聚四氟乙烯為內膽的反應釜中，放入烘箱，160°C反應24h;反應結束后，使反應釜自然冷卻至室溫，抽濾收集制得的材料并用去離子水反復沖洗即得到硫化鉍納米線；
[0039]2)制備硫化祕納米線楽料:按重量比計，水性粘合劑(LA133):硫化祕納米線材料= 1:7的比例稱取水性粘合劑和硫化鉍納米線，將水性粘合劑加入水中攪拌30min后，邊攪拌邊逐步加入硫化祕納米材料，繼續攪拌1h即得硫化祕納米線楽料;所述納米線楽料中水性粘合劑與硫化鉍總固形物百分含量為50% ;
[0040]3)電極印刷:裁剪4cm X 5cm的蠶絲布，并通過絲網印刷技術將銀膠印刷在蠶絲布上形成一對長2.5cm、寬2.5cm以及間距0.5mm的指狀交叉電極，放入烘箱100°C下干燥30min；
[0041]4)漿料印刷:將步驟2)制備好的硫化鉍納米線漿料利用絲網印刷技術附著在帶有指狀交叉電極的蠶絲布上，將其放入真空干燥箱30°C下干燥4h即得全印刷光電探測器。
[0042]圖1是實施例1?2在柔性基底上制備全印刷光電傳感器的過程示意圖。
[0043]圖2是實施例2硫化鉍納米線場發射掃描電鏡圖，圖中A圖為硫化鉍納米線的場發射掃描電鏡圖，B圖為單根硫化鉍納米線的場發射掃描電鏡圖。由圖A、B可知制得的硫化鉍納米線材料呈線狀，長幾微米，寬80到400nm，表面光滑。
[0044]圖3是實施例2全印刷光電探測器制備過程中的掃描電鏡圖，其中A圖為柔性基底的掃描電鏡圖，B圖為柔性基底上印刷銀電極后的掃描電鏡圖，C圖為在帶有銀電極的柔性基底上印刷一層硫化鉍納米線漿料的掃描電鏡圖，D圖為全印刷光電探測器在掃描電鏡下的側視圖。相較于A圖，B圖和C圖表面電極和材料在柔性基底上的附著力良好，由圖D可知硫化祕納米線楽料的厚度達80μηι。
[0045]圖4是實施例2全印刷光電探測器的光響應測試原理圖及其在不同斬光盤轉動頻率下的1-t曲線圖，其中，A圖為全印刷光電探測器的光響應測試示意圖，B-D圖為全印刷光電探測器分別在斬光盤頻率為1Hz、50Hz、200Hz時的1-t曲線圖。測試在一個太陽光強度的氙燈照射和沒有施加外界電壓的條件下完成，脈沖入射光來自斬光盤的快速轉動，并且測試在空氣環境下進行，表面硫化鉍納米線具有不錯的穩定性。如圖所示，有光條件下比暗態時電流明顯增大(測試從暗態開始)，且響應速度小于2ms，說明硫化鉍納米線可以對光信號作出快速反應，是制備光電傳感器良好的材料。
[0046]圖5是實施例2全印刷光電探測器在暗態和不同波段的光照射下以及不同強度的光照射下的1-V曲線圖，其中，A圖為在暗態和不同波段光照射下全印刷光電探測器的1-V曲線圖，B圖為在暗態和不同強度光照射下全印刷光電探測器的1-V曲線圖。A圖中各個波段光的強度分別是2.35mW cm—2(blue laser), 2.38mff cm—2(green laser), 2.32mff cm—2(redlaser)，電壓變化在_2V到2V之間。比較A圖中暗態和有白光照射的情況可知，全印刷光電傳感器的電導率有明顯增加，顯然，光照會把電子從價帶激發到導帶而增大硫化鉍納米線的電導率；圖中1-V曲線符合歐姆定律，這表明器件中電極與漿料本身及它們的連接所造成的電阻可以忽略不計。由B圖及其插圖可知，器件的電導率依賴于光照強度的增加而增加。
[0047]需要說明的是，本發明中，硫化鉍納米線制備、硫化鉍納米線漿料制備、絲網印刷電極及漿料的具體步驟及參數均可按公知常識作出相應調整。
[0048]最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1.基于柔性基底的全印刷光電探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)制備硫化祕納米線； 2)用水性粘合劑將步驟I)所得硫化鉍納米線制成漿料； 3)通過絲網印刷將導電銀膠印刷在柔性基底上形成一對指狀交叉電極，烘干； 4)通過絲網印刷在步驟3)制得的指狀交叉電極上涂一層步驟2)制得的硫化鉍納米線漿料，真空干燥即得全印刷光電探測器。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中制備硫化鉍納米線的具體步驟包括:將EDTA-Na2、Bi (NO3)3.5H20、硫代蘋果酸制備成混合溶液，然后將混合溶液放入反應釜中160 °C反應24h，冷卻，抽濾，洗滌，得硫化鉍納米線。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述EDTA-Na2、Bi(NO3) 3.5H20、硫代蘋果酸的質量比為93:20:18。4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中水性粘合劑與硫化鉍納米線的質量比為1:7-8。5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中所述水性粘合劑為LA133或聚偏氟乙烯。6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中制備漿料的具體步驟包括:先將配比量的水性粘合劑加入水攪拌30min，然后邊攪拌邊加入步驟I)制得的硫化鉍納米線材料，繼續攪拌1h即得硫化祕納米線楽料;所述納米線楽料中水性粘合劑與硫化祕總固形物百分含量為50%。7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中制備漿料的具體步驟包括:將配比量的水性粘合劑和硫化鉍納米線混合研磨，邊研磨邊逐滴加入N-甲基吡咯烷酮直至水性粘合劑和硫化祕納米線混合均勾形成硫化祕納米線楽料。8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中指狀交叉電極間距為0.5mm ο9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述柔性基底為聚對苯二甲酸乙二醋，聚一甲基娃氧燒，棉、麻、絲織品或娃基底O10.權利要求1?9任一項所述制備方法制得的基于柔性基底的全印刷光電探測器。
【專利摘要】本發明公開了一種基于柔性基底的全印刷光電探測器及其制備方法，制備方法包括硫化鉍納米線及硫化鉍納米線漿料的制備，電極印刷及漿料印刷步驟。通過對本發明制備的光電探測器在不同波段和不同強度下的光電導響應測試，不同頻率間歇光照射下的響應速度測試，柔性測試，不同印刷圖形在間歇光照射下的響應速度測試，均得到較好的光電導性能，表明柔性基底全印刷光電探測器性能良好。另外，硫化鉍納米線制備簡易，柔性基底既可以是棉麻絲等織品，又可以是PET塑料、硅基底等，可彎曲、耐用性好，而絲網印刷技術成本低廉，易用于大規模生產，以上優點都使得本發明具有潛在應用價值。
【IPC分類】H01L31/18, H01L31/0392, H01L31/09
【公開號】CN105633220
【申請號】CN201610203654
【發明人】魯志松, 周夢瑤, 張慧慧, 李長明
【申請人】西南大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年4月1日