[发明专利]波长可选择的光电探测器及系统

说明书

本发明涉及波长可选择的光电探测器及系统，主要涉及光电探测器技术领域。本申请提供的波长可选择的光电探测器包括：基底、钙钛矿层、热膨胀材料、传输层、贵金属层、第一电极和第二电极；由于该钙钛矿层的锥形孔中填充有热膨胀材料，使得可以通过调节该探测器的测量温度，改变该钙钛矿层的锥形孔的横截面积，即可以改变本申请提供的探测器对共振波长的选择，从而实现对该锥形孔的调控，改变该探测器的探测波长范围；另外，由于该锥形孔的存在，基于尖端效应，该钙钛矿层和该贵金属层中可以聚集更多能量，以提高通过该探测器的光子传输速率，提高该探测器探测光子的灵敏度。

技术领域

本发明涉及光电探测器技术领域，主要涉及一种波长可选择的光电探测器及系统。

背景技术

光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于生物传感、射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等。光电探测器能把光信号转换为电信号。

根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；另一类是热探测器。光子探测器对光辐射的波长有选择，但是近红外波段的光信号探测率较低；热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高，从而改变了它的电学性能，但是对光辐射的波长无选择性。

因此，现有技术中的光电探测器在工作的时候，存在近红外波段的光信号探测率较低和光辐射的波长无选择性的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种波长可选择的光电探测器及系统，以解决现有技术中光电探测器在工作的时候，存在近红外波段的光信号探测率较低和光辐射的波长无选择性的问题。

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，本申请提供一种波长可选择的光电探测器，光电探测器包括：基底、钙钛矿层、热膨胀材料、传输层、贵金属层、第一电极和第二电极；钙钛矿层设置在基底的一侧，钙钛矿层远离基底的一侧设置有多个锥形孔，且锥形孔靠近基底一侧的横截面面积小于远离基底一侧的横截面面积，锥形孔中填充有热膨胀材料；传输层设置在钙钛矿层远离基底的一侧，贵金属层包括多个贵金属长条，多个贵金属长条相互平行设置在传输层远离基底的一侧，第一电极和第二电极分别设置在贵金属层远离基底一侧的两端。

可选的，该传输层的材料为二维材料层。

可选的，该钙钛矿层的厚度为200纳米-400纳米。

可选的，该钙钛矿层远离基底的一侧周期设置有多个锥形孔。

可选的，该锥形孔的形状为圆锥形孔、方形锥孔、六边形锥形孔中任意一种。

可选的，该贵金属层上的贵金属长条之间的空隙间距为2纳米-20纳米。

可选的，该贵金属层两个相邻的贵金属长条之间的空隙中有一个的投影与钙钛矿层的锥形孔的尖的位置重合。

可选的，该贵金属层的厚度为20纳米-60纳米。

可选的，该贵金属层上的贵金属长条的形状为长方体金属结构或者椭圆柱金属结构。

第二方面，本申请提供一种波长可选择的光电探测系统，光电探测系统包括：电源和第一方面任意一项的光电探测器，电源的正极和负极分别与光电探测器的第一电极和第二电极电连接。

本发明的有益效果是：