[发明专利]基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器及制备方法

权利要求书

1.一种基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器，其特征在于，包括：衬底、硒化铟(InSe)半导体纳米片、金纳米阵列、两个金属电极；

其中，衬底提供支撑；两个金属电极的厚度为20～50nm，间距为3～10μm，两个金属电极直接接触硒化铟半导体纳米片的两端；硒化铟半导体纳米片厚度为20～50nm；金纳米阵列在硒化铟半导体纳米片的上表面，通过金属表面等离子共振诱导硒化铟光电探测器在可见光区有较高的响应和灵敏度。

2.根据权利要求1所述的基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器，其特征在于，所述的衬底根据需求选自氧化硅片、云母、PET和聚酰亚胺。

3.根据权利要求1所述的基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器，其特征在于，所述的两个金属电极选自Au、Al、Ag、Cu和In电极。

4.根据权利要求1所述的基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器，其特征在于，所述的金纳米阵列呈现密排六方排列，尺寸为80～150nm，厚度为20～30nm；其中金纳米阵列的尺寸通过掩模板的尺寸精确调控，厚度通过镀膜时间精确调控。

5.一种如权利要求1所述的基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器的制备方法，其特征在于，具体制备过程包括以下步骤：

①选取合适的衬底并清洗，其中氧化硅片的清洗过程为：利用浓度为75％的硫酸双氧水溶液在85℃下浸泡30min，分别用丙酮、异丙醇、乙醇和去离子水依次超声10min；最后用氮气吹干，待用；云母衬底不需要清洗；PET和聚酰亚胺衬底的清洗过程为：依次用丙酮、异丙醇、乙醇和去离子水各超声10min，用氮气吹干，待用；

②在清洁的衬底上制备硒化铟半导体纳米片；

③金纳米阵列的制备，另取一片氧化硅片衬底，利用自组装氧化硅小球薄膜作为掩模板，在衬底上制备一层金膜，用胶带去除二氧化硅薄膜后，得到金纳米阵列，金膜的制备方法包括：热蒸发镀膜技术、电子束蒸镀技术或磁控溅射技术；

④把金纳米阵列转移至硒化铟半导体纳米片表面，利用聚合物辅助的方法将金纳米阵列转移到硒化铟半导体纳米片上；

⑤在硒化铟半导体纳米片两端分别制备金属电极，两个金属电极选自Au、Al、Ag、Cu和In电极；电极的制备方法包括：热蒸发镀膜技术、电子束蒸镀技术或磁控溅射技术。

6.根据权利要求5所述的基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器的制备方法，其特征在于，硒化铟半导体纳米片的制备方法为机械剥离法、化学气相沉积法、物理气相沉积法或分子束外延法。

7.根据权利要求5所述的基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的金纳米阵列在制备过程中采用热蒸发镀膜技术、电子束蒸镀技术或磁控溅射技术的一种。

8.根据权利要求5所述的基于金属表面等离子诱导双波段响应的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的两个金属电极的制备方法是热蒸发镀膜技术、电子束蒸镀技术或磁控溅射技术中的一种。