[发明专利]一种硒纳米线光电检测器及制备方法

说明书

本发明公开了一种硒纳米线光电检测器及制备方法，所述光电检测器可用于检测可见光、紫外光。制备方法包括以下步骤：硒纳米线的合成、选取与转移、沉积等过程，制备出可应用于传感器、光电元件、量子导线、微激光器、电子探针、微型机械臂的硒纳米线，以及制备出对可见光、紫外光有灵敏响应的光电检测器。该器件的制备方法简单易行且成本低，为紫外可见光的检测提供极大的便利，十分具有产业利用价值。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，特别是涉及超长硒纳米线的制备方法与应用，超长硒纳米线光电检测器具有从可见光到紫外光的光谱响应范围，可用于检测可见光、紫外光。

背景技术

迄今，现有技术已经提出了许多合成硒纳米线的方法，如模板法、水热法、熔盐法、热解法、溶胶-凝胶法、气相蒸发法等。虽然制备一维Se纳米材料的方法多种多样，但是这些方法都需要模板、外加晶种的辅助以及苛刻的反应条件才能很好地控制了Se一维纳米结构的生长。所以发展绿色无污染、快捷高效的合成Se一维纳米结构的新方法具有重要的意义。

三方相硒，是一种重要的p型元素半导体材料，具有非常优异的光电、压电性能，它的能带宽度在1.67ev左右，所对应的波长为743nm左右，这意味着它具有从可见光到紫外光的光谱响应范围。显然三方相硒纳米线可用于构筑光电检测器。然而，传统的构筑方法过程复杂，构筑条件苛刻，使得构筑出来的光电检测器成本高，可重复性差，完全无法大规模生产。所以十分有必要发明一种简单，快捷的器件制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种硒纳米线光电检测器的制备方法，该方法解决了硒纳米线的制备及应用问题。通过设计一种新的硒纳米线光电检测器，实现了从众多光谱中检测出可见光、紫外光，为光的检测提供便利。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种硒纳米线光电检测器的制备方法，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：在室温条件下，将硒脲溶解在蒸馏水中形成溶液，然后置于磁力搅拌器上搅拌，获得砖红色无定形硒球；其中，搅拌时间30-60min，转速为750-900rpm；溶液浓度0.01-0.1mol/L；

步骤2：将步骤1的无定形硒球分散在去离子水和无水乙醇中进行反复三次超声洗涤和离心；在黑暗中静置，获得硒纳米线；其中，离心的转速为6000~8000转/min，时间为3~5min；静置时间为4h-48h，静置温度为室温；

步骤3：利用磁控溅射在玻璃片上沉积金属电极；

步骤4：在光学显微镜下，从步骤2所制备的硒纳米线中挑选出单根硒纳米线；

步骤5：在光学显微镜下，利用微操作机械手将步骤4所选取的单根硒纳米线转移至步骤3玻璃片的电极上，纳米线的两端分别搭在相邻的电极上；

步骤6：将步骤5所述玻璃片转移到聚焦离子束显微镜（FIB）中，通过电子束在纳米线的两端沉积金属材料，制得所述硒纳米线光电检测器。

其中：

所述步骤3具体包括：

A1：将玻璃片放入无水乙醇中，并超声清洗5-10min，玻璃片的长度为0.5-1.5cm，宽度为0.5-1.5cm，高度0.05-0.15cm；

A2：利用磁控溅射设备通过掩模版在玻璃上沉积两个金属电极，金属为Al或Au，电极的距离为10-20μm，电极长度为3-20μm，宽度为3-20μm，高度为1-2μm。

所述步骤4具体包括：

B1：取0.8-1.2mg步骤2所制备的硒纳米线分散于2-3ml无水乙醇中，并超声5-10min使其充分分散；

B2：将玻璃片用去离子水清洗干净，并烘干；