[发明专利]基于二维材料光热电效应的红外探测器及系统

说明书

本发明涉及一种基于二维材料光热电效应的红外探测器及系统，具体而言，涉及电磁波测量领域，通过在基底上设置绝缘层，在绝缘层上设置二维材料层，在二维材料层之上的一部分设置有金属颗粒层，通过金属颗粒层的金属颗粒的光热效应，使得该二维材料层覆盖有金属颗粒的一侧的温度大于未覆盖金属颗粒一侧的温度，则该二维材料层覆盖金属颗粒层的一侧与未覆盖金属颗粒层的一侧之间存在有一定温差，并且该二维材料层可以导电，则该二维材料层中的载流子会发生流动，从而使得该红外探测器产生电流，并且可以通过对该红外探测器产生的电流进行检测，根据产生电流大小与光的波长的关系，就可以得到照射到该红外探测器上的光的波长，计算简单，且成本较低。

技术领域

本发明电磁波测量领域，具体而言，涉及一种基于二维材料光热电效应的红外探测器及系统。

背景技术

光是一种电磁波，红外光是一种特殊的光，电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面，变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为电波。

现有技术中，对红外光的测量一般通过将红外光的时间波形变换成适合于信号处理等的时间波形以测量时间波形的装置和方法，之后通过计算机对转换之后适合于信号处理等的时间波形以测量时间波形进行处理计算。

但是，上述现有技术中对红外光的波形的转换、处理并计算的过程全程依靠计算机，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于二维材料光热电效应的红外探测器及系统，以解决现有技术中对红外光的波形的转换、处理并计算的过程全程依靠计算机，成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于二维材料光热电效应的红外探测器，红外探测器包括：基底、绝缘层、二维材料层和金属颗粒层；

绝缘层设置在基底之上，二维材料层设置在绝缘层之上，金属颗粒层设置在二维材料层远离基底的面的一侧，且金属颗粒层在绝缘层上的投影的面积小于绝缘层的面积，其中，二维材料层可以导电。

可选地，该红外探测器还包括挡光层，挡光层涂覆在二维材料层远离基底的一侧。

可选地，该红外探测器还包括正电极和负电极，正电极和负电极分别设置在二维材料层的两侧。

可选地，该二维材料层的材料为：石墨烯、二氧化钼和黑磷中任意一种。

可选地，该红外探测器还包括碳化硅层，碳化硅层设置在二维材料层与绝缘层之间，且与金属颗粒层在绝缘层上的投影位置重合。

可选地，该红外探测器还包括石墨烯层，石墨烯层设置在二维材料层和金属颗粒层之间，且与金属颗粒层在绝缘层上的投影位置重合。

可选地，绝缘层靠近二维材料层的一端周期的设置有多个孔洞。

可选地，该二维材料层靠近金属颗粒层的位置上涂覆有碳化硅颗粒层。

可选地，该金属颗粒层中的金属颗粒为球形、方形、圆环形中任意一种形状。

第二方面，本发明实施例还提供了另一种基于二维材料光热电效应的红外探测系统，红外探测系统包括电能测量装置和第一方面任意一项的红外探测器，电能测量装置与红外探测器电连接。

本发明的有益效果是：