本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)N型異質(zhì)結(jié)HEMT及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，半導(dǎo)體集成電路對(duì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)所起的作用越來(lái)越大。而其中市場(chǎng)對(duì)光電高速器件的需求與日俱增，并對(duì)器件的性能不斷提出更高更細(xì)致的要求。為尋求突破，不管從工藝，材料還是結(jié)構(gòu)等方面的研究一直未有間斷。近年來(lái)，隨著可見光無(wú)線通訊技術(shù)以及電路耦合技術(shù)的崛起，市場(chǎng)對(duì)可見光波段的光電高電子遷移率晶體管(High Electron Mobility Transistor,簡(jiǎn)稱HEMT)提出了新的要求。

有機(jī)/無(wú)機(jī)鈣鈦礦(CH₃NH₃PbI₃)的橫空出世，又給研究帶來(lái)了新的視角。有機(jī)/無(wú)機(jī)鈣鈦礦中的有機(jī)基團(tuán)和無(wú)機(jī)基團(tuán)的有序結(jié)合，得到了長(zhǎng)程有序的晶體結(jié)構(gòu)，并兼具了有機(jī)和無(wú)機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)機(jī)組分的高遷移率賦予了雜化鈣鈦礦良好的電學(xué)特性；有機(jī)組分的自組裝和成膜特性，使得雜化鈣鈦礦薄膜的制備工藝簡(jiǎn)單而且低成本，也能夠在室溫下進(jìn)行。雜化鈣鈦礦本身高的光吸收系數(shù)也是雜化鈣鈦礦能夠在光電材料中應(yīng)用的資本。

然后，當(dāng)前CH₃NH₃PbI₃材料并未很成熟地應(yīng)用于HMET器件中，而且如何進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率仍然是亟待解決的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)N型異質(zhì)結(jié)HEMT及其制備方法。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法，包括：

選取藍(lán)寶石襯底；

在所述藍(lán)寶石襯底下表面形成反光層；

在所述藍(lán)寶石襯底上表面制作源漏電極；

在所述源漏電極以及未被所述源漏電極覆蓋的所述藍(lán)寶石襯底上表面形成電子傳輸層；

在所述電子傳輸層表面形成包括CH₃NH₃PbI₃材料的光吸收層；

在所述光吸收層表面制作柵電極以最終形成所述N型異質(zhì)結(jié)HEMT。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述藍(lán)寶石襯底下表面形成反光層，包括：

以Ag材料作為靶材，以Ar作為濺射氣體通入濺射腔，在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa，濺射功率為20～100W的條件下，利用磁控濺射工藝，在所述藍(lán)寶石襯底下表面濺射Ag材料形成所述反光層。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述藍(lán)寶石襯底上表面制作源漏電極，包括：

采用第一物理掩膜版，以Au材料作為靶材，以Ar作為濺射氣體通入濺射腔，在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa，濺射功率為20～100W的條件下，在所述藍(lán)寶石襯底上表面濺射Au材料形成所述源漏電極。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述源漏電極以及未被所述源漏電極覆蓋的所述藍(lán)寶石襯底上表面形成電子傳輸層，包括：

以TiO₂材料作為靶材，以Ar和O₂作為濺射氣體通入濺射腔，在真空度為1.3×10^-3～3×10^-3Pa，濺射功率為60～80W的條件下，在包括所述源漏電極的整個(gè)襯底的上表面濺射TiO₂材料形成所述源所述電子傳輸層。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述電子傳輸層表面形成包括CH₃NH₃PbI₃材料的光吸收層，包括：

利用單一旋涂工藝，在所述電子傳輸層表面旋涂質(zhì)量濃度為8mg/ml的PCBM材料，退火處理后形成活性層；

利用單一旋涂工藝，在所述活性層表面旋涂CH₃NH₃PbI₃材料；

利用退火工藝，對(duì)所述CH₃NH₃PbI₃材料進(jìn)行退火處理形成所述光吸收層。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述電子傳輸層表面形成包括CH₃NH₃PbI₃材料的光吸收層，包括：

利用單一旋涂工藝，將CH₃NH₃PbI₃與PCBM的混合溶液旋涂在所述電子傳輸層表面形成CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料；

利用退火工藝，對(duì)所述CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料進(jìn)行退火處理形成所述光吸收層。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將CH₃NH₃PbI₃與PCBM的混合溶液旋涂在所述電子傳輸層表面形成CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料，包括：

將PbI₂材料和CH₃NH₃I材料先后加入DMSO:GBL溶液中形成PbI₂和CH₃NH₃I的混合溶液；

將所述PbI₂和CH₃NH₃I的混合溶液加熱攪拌，并進(jìn)行退火處理后形成CH₃NH₃PbI₃溶液；

將所述CH₃NH₃PbI₃溶液和PCBM溶液混合后旋涂在所述電子傳輸層表面形成所述CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述光吸收層表面制作柵電極，包括：

采用第二掩膜板，以Au材料作為靶材，以Ar氣體作為濺射氣體通入濺射腔，在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa，濺射功率為20～100W的條件下，在所述光吸收層表面濺射Au材料形成所述柵電極。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT，其中，所述N型異質(zhì)結(jié)HEMT由上述實(shí)施例中任一所述的方法制備形成。

本發(fā)明實(shí)施例提供的N型異質(zhì)結(jié)HEMT，具備如下優(yōu)點(diǎn)：

1、由于本發(fā)明的晶體管采用襯底背面鍍反光層，把反射光也利用起來(lái)，增加了對(duì)光的利用率，能吸收更多的光產(chǎn)生光生載流子，增強(qiáng)器件性能。

2、由于本發(fā)明的晶體管采用在光吸收層加入了PCBM材料形成了異質(zhì)結(jié)，能通過(guò)對(duì)孔洞和空位的填充改善光吸收層薄膜的質(zhì)量，從而產(chǎn)生更大的晶粒和更少的晶界，吸收更多的光產(chǎn)生光生載流子，增強(qiáng)器件性能。或者，在光吸收層與電子傳輸層之間加入了PCBM材料，能通過(guò)鈍化層之間的界面缺陷進(jìn)而改善光吸收層薄膜的質(zhì)量，增強(qiáng)器件性能。

3、由于本發(fā)明的晶體管采用的電子傳輸層傳輸電子阻擋空穴，能傳輸更多的電子，增強(qiáng)器件性能。

4、本發(fā)明的晶體管采用由CH₃NH₃PbI₃向溝道提供大量的電子，形成襯底鍍銀反射增強(qiáng)型HEMT高電子遷移率晶體管，具有遷移率高，開關(guān)速度快，光吸收以及光利用率增強(qiáng)，光生載流子增多，傳輸特性增強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率大的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的截面示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的俯視示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的截面示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法流程示意圖；

圖5a-圖5f為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法示意圖；

圖6a-圖6g為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第一物理掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第二物理掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例一

請(qǐng)參見圖1及圖2，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的截面示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的俯視示意圖。本發(fā)明的N型異質(zhì)結(jié)HEMT包括：藍(lán)寶石襯底1、反光層2、源漏電極3、電子傳輸層4、光吸收層5、柵電極6。其中，藍(lán)寶石襯底1、反光層2、源漏電極3、電子傳輸層4、光吸收層5、柵電極6依次形成多層結(jié)構(gòu)。

其中，反光層2可以采用銀材料；源漏電極3可以采用金材料；電子傳輸層4可以采用TiO2材料；所述光吸收層5可以采用CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料；所述柵電極6可以采用金材料。

可選地，請(qǐng)參見圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的截面示意圖。該N型異質(zhì)結(jié)HMET還可以包括活性層7，該活性層7可以為PCBM材料。此時(shí)，光吸收層可以單純采用CH₃NH₃PbI₃材料。

PCBM材料是一個(gè)富勒烯衍生物，分子式是[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester。由于它的較好的溶解性，很高的電子遷移率，與常見的聚合物給體材料形成良好的相分離，已成為有機(jī)太陽(yáng)能電池的電子受體的標(biāo)準(zhǔn)物。本發(fā)明利用了這一特性，將其很巧妙的用于圖1或者圖3所示的HMET器件中，作為緩沖性質(zhì)的活性層，能通過(guò)對(duì)孔洞和空位的填充改善光吸收層薄膜的質(zhì)量，從而產(chǎn)生更大的晶粒和更少的晶界，吸收更多的光產(chǎn)生光生載流子，增強(qiáng)器件性能。

需要說(shuō)明的是：CH₃NH₃PbI₃材料因在近紅外和可見光范圍較高的響應(yīng)度而極適合與在可見光范圍的光電探測(cè)，其光電靈敏度高，并兼具較高的電子遷移率以及較好的導(dǎo)電性，是制備HEMT的理想材料。

請(qǐng)參見圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法流程示意圖。該方法包括如下步驟：

步驟1、選取藍(lán)寶石襯底；

步驟2、在所述藍(lán)寶石襯底下表面形成反光層；

步驟3、在所述藍(lán)寶石襯底上表面制作源漏電極；

步驟4、在所述源漏電極以及未被所述源漏電極覆蓋的所述藍(lán)寶石襯底上表面形成電子傳輸層；

步驟5、在所述電子傳輸層表面形成包括CH₃NH₃PbI₃材料的光吸收層；

步驟6、在所述光吸收層表面制作柵電極以最終形成所述N型異質(zhì)結(jié)HEMT。

其中，步驟2可以包括：

以Ag材料作為靶材，以Ar作為濺射氣體通入濺射腔，在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa，濺射功率為20～100W的條件下，利用磁控濺射工藝，在所述藍(lán)寶石襯底下表面濺射Ag材料形成所述反光層。

步驟3可以包括：

采用第一物理掩膜版，以Au材料作為靶材，以Ar作為濺射氣體通入濺射腔，在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa，濺射功率為20～100W的條件下，在所述藍(lán)寶石襯底上表面濺射Au材料形成所述源漏電極。

步驟4可以包括：

以TiO₂材料作為靶材，以Ar和O₂作為濺射氣體通入濺射腔，在真空度為1.3×10^-3～3×10^-3Pa，濺射功率為60～80W的條件下，在包括所述源漏電極的整個(gè)襯底的上表面濺射TiO₂材料形成所述源所述電子傳輸層。

步驟5可以包括：

步驟5-11、利用單一旋涂工藝，在所述電子傳輸層表面旋涂質(zhì)量濃度為8mg/ml的PCBM材料，退火處理后形成活性層；

步驟5-12、利用單一旋涂工藝，在所述活性層表面旋涂CH₃NH₃PbI₃材料；

步驟5-13、利用退火工藝，對(duì)所述CH₃NH₃PbI₃材料進(jìn)行退火處理形成所述光吸收層。

步驟5還可以包括：

步驟5-21、利用單一旋涂工藝，將CH₃NH₃PbI₃與PCBM的混合溶液旋涂在所述電子傳輸層表面形成CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料；

步驟5-22、利用退火工藝，對(duì)所述CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料進(jìn)行退火處理形成所述光吸收層。

其中，步驟5-21可以包括：

步驟5-211、將PbI₂材料和CH₃NH₃I材料先后加入DMSO:GBL溶液中形成PbI₂和CH₃NH₃I的混合溶液；

步驟5-212、將所述PbI₂和CH₃NH₃I的混合溶液加熱攪拌，并進(jìn)行退火處理后形成CH₃NH₃PbI₃溶液；

步驟5-213、將所述CH₃NH₃PbI₃溶液和PCBM溶液混合后旋涂子在所述電子傳輸層表面形成所述CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料。

步驟6可以包括：

采用第二掩膜板，以Au材料作為靶材，以Ar氣體作為濺射氣體通入濺射腔，在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa，濺射功率為20～100W的條件下，在所述光吸收層表面濺射Au材料形成所述柵電極。

需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是，反光層的形成并不限定于上述實(shí)施例中的執(zhí)行步驟，其可以在藍(lán)寶石襯底上表面的加工工藝完成后再進(jìn)行制備，因此，本實(shí)施例中關(guān)于反光層的制備順序僅為示例，并以此為限。

本實(shí)施例，采用由CH₃NH₃PbI₃向溝道提供大量的電子，在襯底下表面鍍銀形成反射增強(qiáng)型HEMT，具有遷移率高，開關(guān)速度快，光吸收以及光利用率增強(qiáng)，光生載流子增多，傳輸特性增強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率大的優(yōu)點(diǎn)。

另外，采用在光吸收層加入了PCBM材料形成了異質(zhì)結(jié)，能通過(guò)對(duì)孔洞和空位的填充改善光吸收層薄膜的質(zhì)量，從而產(chǎn)生更大的晶粒和更少的晶界，吸收更多的光產(chǎn)生光生載流子，增強(qiáng)器件性能。

實(shí)施例三

請(qǐng)一并參見圖5a-圖5f及圖7和圖8，圖5a-圖5f為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第一物理掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第二物理掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)本發(fā)明的基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如下：

步驟1：請(qǐng)參見圖5a，準(zhǔn)備襯底藍(lán)寶石Al₂O₃，厚度為200μm～600μm。

襯底選用藍(lán)寶石Al₂O₃理由：由于其價(jià)格低廉，且絕緣性能好，有效的防止HEMT高電子遷移率晶體管的縱向漏電。

步驟2：請(qǐng)參見圖5b，在藍(lán)寶石襯底背面磁控濺射柵電極銀材料形成反光層。

采用磁控濺射工藝在步驟1所得襯底背面磁控濺射柵電極銀材料，濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的銀，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20-30cm3/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W-100W的條件下，制備反光層銀鏡，電極厚度為100nm-300nm。

反光層可選用Al\Cu等金屬替代。

步驟3：請(qǐng)參見圖5c及圖7，使用第一物理掩膜版，在藍(lán)寶石襯底上磁控濺射源漏電極金材料。

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的金，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20-30cm3/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W-100W的條件下，制備源漏電極金，電極厚度為100nm～300nm。

源漏電極可選用Al\Ti\Ni\Ag\Pt等金屬替代。其中Au\Ag\Pt化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；Al\Ti\Ni成本低。

步驟4：請(qǐng)參見圖5d，在步驟3所制備的源漏電極以及未被覆蓋的襯底上采用磁控濺射工藝或者原子層沉積工藝淀積電子傳輸層TiO₂材料。

磁控濺射工藝中所用靶材為純度質(zhì)量百分比>99.99％的TiO₂靶，靶直徑為50mm，厚度為1.5-3mm，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空，真空度為1.3×10^-3～3×10^-3Pa，隨后依次通入氬氣和氧氣，通過(guò)調(diào)節(jié)流量控制氬氣和氧氣的體積比為9:1，總壓強(qiáng)保持為2.0Pa，濺射功率為60-80W，生長(zhǎng)結(jié)束后再經(jīng)過(guò)70℃至150℃的退火處理，由此在源漏電極以及未被覆蓋的襯底上制備TiO₂電子傳輸層，傳輸層厚度為50～200nm。

步驟5：請(qǐng)參見圖5e，在電子傳輸層上材料采用單一旋涂法制備光吸收層。

采用單一旋涂法在步驟4所得電子傳輸層上旋涂CH₃NH₃PbI₃光吸收層，將654mg的PbI₂和217mg的CH₃NH₃I先后加入DMSO:GBL中，得到PbI₂和CH₃NH₃I的混合溶液；將PbI₂和CH₃NH₃I的混合溶液在80攝氏度下攪拌兩小時(shí)，得到攪拌后的溶液；將攪拌后的溶液在80攝氏度靜置1小時(shí)，得到CH₃NH₃PbI₃溶液；并按照CH₃NH₃PbI₃：PCBM＝100：1的比例溶液滴加到步驟4所得的TiO₂薄膜上，在100攝氏度下退火20分鐘，形成CH₃NH₃PbI₃/PCBM光吸收層，光吸收層厚度為200～300nm。

步驟6：請(qǐng)參見圖5f及圖8，使用第二物理掩膜版，在光吸收層CH₃NH₃PbI₃/PCBM上磁控濺射柵電極金材料。

采用磁控濺射工藝在步驟5所得光吸收層CH₃NH₃PbI₃/PCBM上磁控濺射柵電極金材料，濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的金，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4-1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20～30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W-100W的條件下，制備柵電極金，電極厚度為100nm～300nm。

實(shí)施例四

請(qǐng)參見圖6a-圖6g，并一并參見圖7和圖8。圖6a-圖6g為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)的N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法示意圖。該方法可以包括：

步驟1：請(qǐng)參見圖6a，準(zhǔn)備襯底藍(lán)寶石Al₂O₃，厚度為200μm～600μm。

襯底選用藍(lán)寶石Al₂O₃理由：由于其價(jià)格低廉，且絕緣性能好，有效的防止HEMT高電子遷移率晶體管的縱向漏電。

步驟2：請(qǐng)參見圖6b，在藍(lán)寶石襯底背面磁控濺射柵電極銀材料形成反光層。

采用磁控濺射工藝在步驟1所得襯底背面磁控濺射柵電極銀材料，濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的銀，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20-30cm3/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W-100W的條件下，制備反光層銀鏡，電極厚度為100nm-300nm。

反光層可選用Al\Cu等金屬替代。

步驟3：請(qǐng)參見圖6c及圖7，使用第一物理掩膜版，在藍(lán)寶石襯底上磁控濺射源漏電極金材料。

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的金，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20-30cm3/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W-100W的條件下，制備源漏電極金，電極厚度為100nm～300nm。

源漏電極可選用Al\Ti\Ni\Ag\Pt等金屬替代。其中Au\Ag\Pt化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；Al\Ti\Ni成本低。

步驟4：請(qǐng)參見圖6d，在步驟3所制備的源漏電極以及未被覆蓋的襯底上采用磁控濺射工藝或者原子層沉積工藝淀積電子傳輸層TiO₂材料。

磁控濺射工藝中所用靶材為純度質(zhì)量百分比>99.99％的TiO₂靶，靶直徑為50mm，厚度為1.5-3mm，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空，真空度為1.3×10^-3～3×10^-3Pa，隨后依次通入氬氣和氧氣，通過(guò)調(diào)節(jié)流量控制氬氣和氧氣的體積比為9:1，總壓強(qiáng)保持為2.0Pa，濺射功率為60-80W，生長(zhǎng)結(jié)束后再經(jīng)過(guò)70℃至150℃的退火處理，由此在源漏電極以及未被覆蓋的襯底上制備TiO₂電子傳輸層，傳輸層厚度為50～200nm。

步驟5：請(qǐng)參見圖6e，在電子傳輸層上材料采用旋涂法制備一薄活性層PCBM。

在電子傳輸層上采用旋涂活性層，PCBM材料的質(zhì)量濃度為8mg/ml,優(yōu)選為16ml?；钚詫尤芤旱娜軇┻x用氯苯，旋涂在充滿惰性氣體的手套箱中進(jìn)行，之后在50℃-200℃下退火10分鐘-100分鐘?；钚詫拥暮穸葹?0nm-100nm。

步驟6：請(qǐng)參見圖6f，在活性層上采用單一旋涂法制備光吸收層。

采用單一旋涂法，在步驟5所得活性層上旋涂CH₃NH₃PbI₃光吸收層，將654mg的PbI₂和217mg的CH₃NH₃I先后加入DMSO:GBL中，得到PbI₂和CH₃NH₃I的混合溶液；將PbI₂和CH₃NH₃I的混合溶液在80攝氏度下攪拌兩小時(shí)，得到攪拌后的溶液；將攪拌后的溶液在80攝氏度靜置1小時(shí)，得到CH₃NH₃PbI₃溶液；將CH₃NH₃PbI₃溶液滴加到步驟5所得的活性層上，在100攝氏度下退火20分鐘，形成CH₃NH₃PbI₃光吸收層，光吸收層厚度為200-300nm。

步驟7：請(qǐng)參見圖6g及圖8，使用第二物理掩膜版，在光吸收層上磁控濺射柵電極金材料。

采用磁控濺射工藝在步驟7所得光吸收層上磁控濺射柵電極金材料，濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的金，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4-1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20-30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W-100W的條件下，制備柵電極金，電極厚度為100nm-300nm。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。