[发明专利]光电化学光探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种应用于光电化学光探测器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述光探测器的待探测光波长选择氮化镓基材料组分；

根据所述组分在衬底表面上形成氮化镓基纳米线，其中包括：根据相应的氮化镓基材料组分设置铝源炉或铟源炉的升温程序及打开或关闭，在衬底上形成相应组分的氮化镓基纳米线；

在所述氮化镓基纳米线上修饰助催化剂纳米颗粒；

对已修饰助催化剂纳米颗粒的氮化镓基纳米线进行封装得到光电极；以及

利用所述光电极制备所述光电化学光探测器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述光探测器的待探测光波长选择氮化镓基材料组分，包括：

根据下述公式：

Eg = 3.42eV + x × 2.86eV – x(1 – x) × 1.0eV

确定与所述待探测光波长对应的Al_xGa_1-xN组分；或

根据下述公式：

Eg = 3.42eV – x × 2.65eV – x(1 – x) × 2.4eV

确定与所述待探测光波长对应的In_xGa_1-xN组分；

其中，0≤x＜1，Eg为半导体禁带宽度，对应不同光波段的吸收波长。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述组分在衬底表面上形成氮化镓基纳米线，还包括：

在所述衬底上形成纳米孔阵列结构，所述纳米孔阵列结构的厚度小于等于50nm；

在所述纳米孔中定位填充氮化镓基材料形成复合层，以及

在所述复合层的表面上、对应于所述纳米孔的位置继续形成所述氮化镓基纳米线；或

将所述复合层的纳米孔阵列结构去除以在所述衬底表面上形成所述氮化镓基纳米线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述组分在衬底表面上形成氮化镓基纳米线，还包括：

在所述衬底上形成氮化镓基薄膜，

对所述氮化镓基薄膜进行刻蚀以在所述衬底表面上形成所述氮化镓基纳米线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述组分在衬底表面上形成氮化镓基纳米线，包括：

控制镁或硅的掺杂比例，在所述衬底上形成相应掺杂比例的p型掺杂或n型掺杂的氮化镓基纳米线。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述氮化镓基纳米线上修饰助催化剂纳米颗粒，包括：

将所述氮化镓基纳米线设置在第一浓度的前驱体水溶液中，同时施加与所述纳米线能带相应波长的光线照射，以在所述氮化镓基纳米线表面修饰助催化剂纳米颗粒。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述氮化镓基纳米线上修饰助催化剂纳米颗粒之前，还包括：

当所述氮化镓基纳米线为n型掺杂时，在所述氮化镓基表面形成保护层，所述保护层厚度小于等于10nm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对已修饰助催化剂纳米颗粒的氮化镓基纳米线进行封装得到光电极，包括：

将导线固定贴附在具备已修饰助催化剂纳米颗粒的所述氮化镓基纳米线的衬底的导电区域上，

将所述导线连同所述衬底包覆固定、同时露出所述氮化镓基纳米线以形成封装光电极。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将导线固定贴附在具备已修饰助催化剂纳米颗粒的所述氮化镓基纳米线的衬底的导电区域上，包括：

在所述衬底所述导电区域上刮除氧化层，在所述刮除了氧化层的导电区域上涂覆液态合金，

在所述导线和所述导电区域之间、与所述液态合金位置相对的导线表面上涂覆导电胶。