技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及光敏電阻技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及制備摻雜稀土寬譜帶光敏電阻的光敏材料。
背景技術(shù)：
能夠同時在可見光和近紅外光照射條件下工作的寬譜帶光敏電阻廣泛應(yīng)用于光電檢測控制系統(tǒng)，特別是近紅外光檢測控制系統(tǒng)，如紅外成像，紅外感應(yīng)等。目前，寬譜帶光敏電阻通常由附在陶瓷基體表面的光敏材料層電聯(lián)兩個電極組成，光敏電阻材料對寬譜帶光敏電阻的性能起決定性作用。寬譜帶光敏電阻材料多采用在對可見光敏感的CdS、CdSe、CdCl2混合物中摻雜CdTe量子點，利用CdTe量子點的量子限域效應(yīng)產(chǎn)生紅移特性，把光譜響應(yīng)譜帶擴展到近紅外光光譜。但是，現(xiàn)有寬譜帶光敏電阻材料主要存在的問題是：靈敏度低。國內(nèi)外主要通過添加CuCl2材料來提高寬譜帶光敏電阻的靈敏度。雖然材料一定程度提高了寬譜帶光敏電阻的靈敏度，但引入的CuCl2由于銅離子會在一價和二價之間轉(zhuǎn)化價態(tài)，影響了寬譜帶光敏電阻的穩(wěn)定性，導(dǎo)致廢品率高，成為進一步提高寬譜帶光敏電阻性能的難題。因此需要提供一種靈敏度高、穩(wěn)定性強的寬譜帶光敏電阻及其制備方法，以滿足光電檢測控制系統(tǒng)對寬譜帶光敏電阻靈敏度和穩(wěn)定性的雙項要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出制備寬譜帶光敏電阻的光敏材料及該光敏電阻的制備方法，以滿足光電檢測控制系統(tǒng)對寬譜帶光敏電阻靈敏度和穩(wěn)定性的雙項要求。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：制備寬譜帶光敏電阻的光敏材料及該光敏電阻的制備方法，
所述光敏材料由稀土摻雜寬譜帶光敏溶液噴涂在光敏電阻的陶瓷基體的表面形成，所述稀土摻雜寬譜帶光敏溶液包括混合物和離子水，所述混合物由以下重量百分比的各組分組成：
CdTe 37%-57%，CdCl 17%-37%，CdSe 15%-35%，余量為稀土硝酸鹽；
將混合物溶解在離子水中得到稀土摻雜寬譜帶光敏溶液，所述光敏溶液中混合物與離子水的質(zhì)量百分比為，混合物25%-45%，離子水55%-75%。
進一步地，所述稀土硝酸鹽為硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸鐠、硝酸釹、硝酸钷、硝酸釤或硝酸銪中的任一種。
進一步地，
所述混合物各組分的重量百分比CdTe 47%，CdCl 27%，CdSe 25%，稀土硝酸鹽1%；
所述稀土摻雜寬譜帶光敏溶液中混合物與離子水的質(zhì)量百分比為，混合物35%，離子水65%。
摻雜稀土寬譜帶光敏電阻的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備陶瓷基體；
步驟2：配置稀土摻雜寬譜帶光敏溶液；
步驟3：將稀土摻雜寬譜帶光敏溶液噴涂在陶瓷基體的表面，形成稀土摻雜寬譜帶光敏材料層；
步驟4：將步驟3噴涂后的陶瓷基體靜置10-30分鐘后，放入900℃-1100℃恒溫烘箱中烘烤10-30分鐘；
步驟5：將兩個電極安裝在步驟4形成的稀土摻雜寬譜帶光敏材料層兩端，得到光敏電阻主體；
步驟6：在光敏電阻主體表面噴涂隔離層，得到光敏電阻。
進一步地，所述稀土摻雜寬譜帶光敏溶液包括混合物和離子水，所述混合物由以下重量百分比的各組分組成：
CdTe 37%-57%，CdCl 17%-37%，CdSe 15%-35%，余量為稀土硝酸鹽；
將混合物溶解在離子水中得到稀土摻雜寬譜帶光敏溶液，所述光敏溶液中混合物與離子水的質(zhì)量百分比為，混合物25%-45%，離子水55%-75%。
進一步地，所述步驟4具體為，將步驟3噴涂后的陶瓷基體靜置20分鐘后，放入1000℃恒溫烘箱中烘烤20分鐘。
進一步地，所述陶瓷基體由純度為90%以上的三氧化二鋁材料制成。
進一步地，步驟3具體為，將步驟S2所得的稀土摻雜寬譜帶光敏溶液噴涂在陶瓷基體表面，噴涂5次，所述低成本寬譜帶光敏材料層厚度為4微米。
進一步地，步驟6具體為，利用環(huán)氧樹脂在光敏電阻主體表面，形成隔離層，所述隔離層厚度為4微米。
進一步地， 所述混合物各組分的重量百分比CdTe 47%，CdCl 27%，CdSe 25%，稀土硝酸鹽1%；
所述稀土摻雜寬譜帶光敏溶液中混合物與離子水的質(zhì)量百分比為，混合物35%，離子水65%。
本發(fā)明各實施例的用于制備摻雜稀土寬譜帶光敏電阻的光敏材料及該光敏電阻的制備方法，通過在寬譜帶光敏電阻材料CdTe、CdS、CdSe中摻雜質(zhì)量百分比為1%的稀土硝酸鹽，提高寬譜帶光敏電阻靈敏度的同時保證其穩(wěn)定性，同時由于稀土硝酸鹽含量低且均為輕稀土硝酸鹽，對寬譜帶光敏電阻的成本影響較小，具有靈敏度高、廢品率低的優(yōu)點。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
附圖說明
附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
圖1為本發(fā)明實施例所述的光敏電阻結(jié)構(gòu)圖。
結(jié)合附圖，本發(fā)明實施例中附圖標(biāo)記如下：
1-陶瓷基體；2-光敏材料層；3-電極。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
結(jié)合圖1的結(jié)構(gòu)，具體地，制備摻雜稀土寬譜帶光敏電阻的光敏材料，所述光敏材料由稀土摻雜寬譜帶光敏溶液噴涂在光敏電阻的陶瓷基體的表面形成，所述稀土摻雜寬譜帶光敏溶液包括混合物和離子水，所述混合物由以下重量百分比的各組分組成：
CdTe 37%-57%，CdCl 17%-37%，CdSe 15%-35%，余量為稀土硝酸鹽；
將混合物溶解在離子水中得到稀土摻雜寬譜帶光敏溶液，所述光敏溶液中混合物與離子水的質(zhì)量百分比為，混合物25%-45%，離子水55%-75%。
所述稀土硝酸鹽為硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸鐠、硝酸釹、硝酸钷、硝酸釤或硝酸銪中的任一種。
所述混合物各組分的重量百分比CdTe 47%，CdCl 27%，CdSe 25%，稀土硝酸鹽1%；
所述稀土摻雜寬譜帶光敏溶液中混合物與離子水的質(zhì)量百分比為，混合物35%，離子水65%。
所述方法包括以下操作步驟：
S1，制備陶瓷基體；
S2，配置稀土摻雜寬譜帶光敏溶液；
S3，將稀土摻雜寬譜帶光敏溶液噴涂在陶瓷基體的表面，形成稀土摻雜寬譜帶光敏材料層；
S4，將噴涂后的陶瓷基體靜置20分鐘后，放入1000℃恒溫烘箱中烘烤20分鐘；
S5，將兩個電極安裝在形成稀土摻雜寬譜帶光敏材料層兩端，得到稀土摻雜寬譜帶光敏電阻主體。
S6，在稀土摻雜寬譜帶電阻主體表面噴涂隔離層，得到稀土摻雜寬譜帶光敏電阻。
優(yōu)選地，所述步驟S1具體為：用純度為90%以上的三氧化二鋁材料制備所需形狀的陶瓷基體。
優(yōu)選地，所述步驟S2具體為：
首先，按照以下配比配置紅外光光敏溶液并將各原料混合均勻后得到紅外光光敏材料層混合物：
CdTe 47%（重量百分比）
CdCl 27%（重量百分比）
CdSe 25%（重量百分比）
稀土硝酸鹽 1%（重量百分比）
所述的稀土硝酸鹽為硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸鐠、硝酸釹、硝酸钷、硝酸釤和硝酸銪中的一種。
然后，將稀土摻雜寬譜帶光敏材料層混合物溶解在離子水中得到稀土摻雜寬譜帶光敏材料溶液，其中稀土摻雜寬譜帶光敏材料溶液中，稀土摻雜寬譜帶光敏材料層混合物的質(zhì)量百分比為35%，離子水的質(zhì)量百分比為65%。
優(yōu)選地，所述步驟S3具體為：將步驟S2所得的稀土摻雜寬譜帶光敏材料溶液噴涂在陶瓷基體表面，噴涂5次，所述稀土摻雜寬譜帶光敏材料層厚度為4微米。
優(yōu)選地，所述步驟S6具體為：將環(huán)氧樹脂在步驟S2所得的稀土摻雜寬譜帶光敏電阻主體表面，形成隔離層，所述隔離層厚度為4微米。
在上述取值范圍內(nèi)取值時，利用上述給出的百分比制備的電阻靈敏度是最優(yōu)的。而范圍內(nèi)的其他數(shù)值（包括端點值）的靈敏度僅次于上述公開的具體數(shù)值。
實際應(yīng)用表明：
本發(fā)明提供的一種稀土摻雜的寬光譜光敏材料及其制備方法，通過向現(xiàn)有的對可見光敏感的光敏材料CdSe、CdCl2和CuCl2混合物中摻雜CdTe量子點，利用CdTe量子點的量子限域效應(yīng)產(chǎn)生紅移特性，把光譜響應(yīng)譜帶擴展到近紅外光光譜。所制備寬光譜光敏電阻對波長在450nm到900 nm之間的光敏感，具有光譜響應(yīng)譜帶寬的優(yōu)點。
最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。