新型綠色環保透過式光電探測器結構的製作方法
2023-10-30 17:00:47 2
專利名稱：新型綠色環保透過式光電探測器結構的製作方法
技術領域：
本專利涉及一種新型綠色環保透過式光電探測器結構，屬於光電式傳感器領域
背景技術：
光電技術是將傳統光學技術與現代微電子技術和計算機技術緊密結合在一起的高新技術，是獲取光信息或者藉助光來提取其他信息(如力、溫度、位移、速度等物理量)的重要手段。光電式探測器是利用光電器件把光信號轉變為電信號的裝置。光電式探測器工作時，先將被測量信息轉化為光量的變化，然後通過光電器件再把光量的變化轉化為相應電量的變化，從而實現非電量的測量。其裝置核心是光電器件(光敏元件)，理論基礎是光電效應。 光電式探測器具有非接觸、高精度、反應快、可靠性好、解析度高等優點，廣泛應用於自動控制、智能設備、導航系統等各個領域。光電式探測器的種類十分豐富，應用比較廣泛的有半導體雷射器件、光電管和光導纖維等。但目前主流光電探測器大多為非透過式結構，往往位於整個結構如果把雷射器-雷射-探測器看做一個完整的系統的話，目前的探測器大多是非透過式，即(雷射器-雷射-探測器)的順序；而透過式的探測器可以是(雷射器-雷射-探測器-雷射)這樣的順序，通過探測器時只損耗10%左右的能量，通過探測器的雷射還可以繼續使用，從而做到對雷射功率，能量大小的實時監測的最末端，使光線在探測器端截止或變向，限制了其應用範圍和探測精度。截止光線是非透過式光電探測器的一個重要特徵，並沒有什麼不良結果，只是在某些場合併不適合，所以我們才會設計透過式的光電探測器。透過式光電探測器和非透過式光電探測器並不是取代與被取代的關係，而是兩種不同應用領域的探測器。
發明內容
本發明旨在提供一種新型綠色環保透過式光電探測器結構，以解決現有技術存在的使光線在探測器端截止或變向而限制了其應用範圍的問題。本發明的技術方案是一種新型綠色環保透過式光電探測器結構，包括玻璃板、導電層、光電層和正負電極，導電層複合在玻璃板上，光電層複合在導電層上，在光電層和導電層上分別設有正負電極，其特徵在於，所述的光電層為金屬卟啉塗層。所述的金屬卟啉塗層由一系列金屬卟啉溶液構成，用一種金屬原子取代卟啉結構上的中心原子以改變卟啉的敏感波長，從而做到可見光和近紅外波段的吸收全覆蓋。本發明具有以下優點
I.實時監測此種結構與以往的光電探測器不同，它可以用於發光器件的中部，在不大量損失光線能量，且不使光線的波長和方向發生變化的情況下通過電信號的變化來監測光線的實時能量變化。2.全波段覆蓋葉啉溶液為一系列溶液，用不同的金屬原子取代卟啉結構上的中心原子可以改變卟啉的敏感波長(敏感波長是卟啉吸收率最高的波長)，從而做到可見光和近紅外波段的吸收全覆蓋。3.非截止結構葉啉溶液對光線的吸收率很低(5%_10%)，基本可以做到全透過，不影響光線的繼續使用。4.卟啉溶液為有機溶液，可自然降解，綠色環保。
圖I是本發明的截面結構示 意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發明一種新型綠色環保透過式光電探測器結構，包括玻璃板I、導電層2、光電層、正電極4和負電極5,導電層2複合在玻璃板I上，所述的光電層為金屬B卜啉塗層3。金屬卟啉塗層3複合在導電層2上，在金屬卟啉塗層3和導電層2上分別設有正電極4和負電極5。所述的金屬卟啉塗層3由一系列金屬卟啉溶液構成，用不同的一種金屬原子(幾乎所有周期表中的金屬元素)取代卟啉結構上的中心原子可以改變卟啉的敏感波長，敏感波長是卟啉吸收率最高的波長，從而做到可見光和近紅外波段的吸收全覆蓋。所述的金屬卟啉塗層3和正電極4的製備方法是，均勻塗抹金屬卟啉溶液，等待其乾燥後，在乾燥的固體膜(即金屬卟啉塗層3)上噴金，並接上銅絲(即正電極4)。在導電層2上連接銅絲作為負電極5。本發明的基本原理是將金屬卟啉(與葉綠素類似的有機溶液)置於玻璃板I的導電面2上。利用金屬卟啉塗層3的光電效應，當光線照射金屬卟啉時可以使金屬卟啉與導電面2產生電勢差。當光線的能量發生變化時，這個電勢差也會相應的發生改變。而通過連接在金屬卟啉塗層3和導電玻璃的導電面2上的正負電極可以測出電勢的變化，從而實時監測光線的能量變化。而金屬卟啉對光線的吸收率大約為5% —15% (不同波長吸收率不一樣)，而且並不改變光線的方向與波長，透過光仍然可以繼續使用。所述的金屬卟啉層3是由金屬卟啉溶液揮發後形成的固態膜，金屬卟啉溶液實施例的具體配方:金屬:Zn，Mg ;有機大分子富勒烯，碳納米管都可以。金屬卟啉溶液有很多很多種(由於金屬原子的不同)，每種都可以作為塗層，區別只是敏感波段和轉化率不一樣。
權利要求
1.一種新型綠色環保透過式光電探測器結構，包括玻璃板、導電層、光電層和正負電極，導電層複合在玻璃板上，光電層複合在導電層上，在光電層和導電層上分別設有正負電極，其特徵在於，所述的光電層為金屬卟啉塗層。
2.根據權利要求I所述的新型綠色環保透過式光電探測器結構，其特徵在於，所述的金屬卟啉塗層由一系列金屬卟啉溶液構成，用一種金屬原子取代卟啉結構上的中心原子以改變卟啉的敏感波長，從而做到可見光和近紅外波段的吸收全覆蓋。
全文摘要
一種新型綠色環保透過式光電探測器結構，包括玻璃板、導電層、光電層和正負電極，導電層複合在玻璃板上，光電層複合在導電層上，在光電層和導電層上分別設有正負電極，其特徵在於，所述的光電層為金屬卟啉塗層。本發明的優點是可以用於發光器件的中部，在不大量損失光線能量，且不使光線的波長和方向發生變化的情況下通過電信號的變化來監測光線的實時能量變化；卟啉溶液為一系列溶液，用不同的金屬原子取代卟啉結構上的中心原子可以改變卟啉的敏感波長，從而做到可見光和近紅外波段的吸收全覆蓋；卟啉溶液對光線的吸收率很低，基本可以做到全透過，不影響光線的繼續使用；卟啉溶液為有機溶液，可自然降解，綠色環保。
文檔編號H01L51/46GK102881831SQ20121038888
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者韓學坤, 嚴冬 申請人:青島鐳視光電科技有限公司