[发明专利]基于氧化物/金纳米棒/硅的可见-短波红外光探测基底的制备方法

权利要求书

1.一种基于氧化物/金纳米棒/硅的可见-短波红外光探测基底的制备方法，其特征在于通过一种银诱导无种法合成具有不同长径比的小尺寸金纳米棒；将其负载到硅片表面作为光吸收层，经退火处理获得结合更紧密金纳米棒/硅片基底；在金纳米棒/硅片基底表面沉积不同的氧化物薄膜，构建成具有良好光电响应的异质结结构，最终得到氧化物/金纳米棒/硅基底可见-短波红外光探测基底，包括如下步骤：

（1）长径比不同的金纳米棒的合成：采用银诱导无种法，以浓度在0.1-0.3 M的CTAB溶液为生长溶液，在500-3000转/分固定搅拌速率下向溶液中依次加入浓度在0.01-0.03 mM氯金酸HAuCl₄溶液、硝酸银AgNO₃溶液、对苯二酚溶液、浓度应控制在1.335-2.088×10^-3 mM的硼氢化钠NaBH₄的0℃冰水混合物溶液，持续搅拌后28-35℃恒温静置充分反应，经离心提纯溶液后获得长径比不同、纵向表面等离子激元共振峰在500nm-1100nm范围内的吸收峰可控的金纳米棒，HAuCl₄与AgNO₃浓度比在4：5-12：1；

（2）金纳米棒负载到硅片表面：对干净的硅片进行表面处理使得硅片表面携带负电荷，通过静电吸附使金纳米棒组装到硅片表面，获得负载有金纳米棒的金纳米棒/硅片复合基底；

（3）金纳米棒/硅片复合基底的热处理：对步骤（2）获得的金纳米棒/硅基底进行退火处理：将基底置于退火设备中，在惰性气体或真空环境下升至200℃-400℃，保持5s-4h后缓慢冷却；

（4）金纳米棒/硅片复合基底表面沉积氧化物薄膜：在步骤（3）获得的金纳米棒/硅片复合基底的表面沉积1nm-100nm厚度的氧化膜，获得氧化物/金纳米棒/硅复合基底，其中，氧化膜至少包括氧化锌ZnO、氧化铝Al₂O₃、氧化钛TiO₂、铝掺杂氧化锌AZO中的一种。

2.根据权利要求1所述基于氧化物/金纳米棒/硅的可见-短波红外光探测基底的制备方法，其特征在于步骤（1）提纯过程为采用转述为9000-12000转/分的速率离心2-3次。

3.根据权利要求1所述基于氧化物/金纳米棒/硅的可见-短波红外光探测基底的制备方法，其特征在于步骤（2）中硅片进行表面处理使得硅片表面携带负电荷的方法是：用食人鱼溶液浸泡、PSS溶液浸泡、紫外光照射或等离子体清洗方法。

4.根据权利要求1所述基于氧化物/金纳米棒/硅的可见-短波红外光探测基底的制备方法，其特征在于步骤（4）中沉积方式至少为原子层沉积ALD、磁控溅射、电化学沉积技术中的一种。