[发明专利]一种利用硒化亚锡纳米晶进行表面修饰的硒化铟光电探测器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用硒化亚锡纳米晶进行表面修饰的硒化铟光电探测器及其制备方法，其中，硒化铟光电探测器包括基底、设置在所述基底上的n型硒化铟膜层、设置在所述n型硒化铟膜层上的p型硒化亚锡纳米晶，以及设置在所述基底上且与所述n型硒化铟膜层两端分别连接的第一电极和第二电极。本发明通过在不改变硒化铟膜层的微观结构前提下，在其表面修饰p型硒化亚锡纳米晶构成局域的异质结，在光照下，异质结可使所述n型硒化铟膜层与p型硒化亚锡纳米晶的界面处产生大量的电子与空穴，而光生电子空穴会在硒化亚锡纳米晶与硒化铟膜层构成的异质结处迅速分离，从而能够有效提高所制备的光电探测器的光暗电流比、光响应度及比探测率。

技术领域

本发明涉及光电探测领域领域，尤其涉及一种利用硒化亚锡纳米晶进行表面修饰的硒化铟光电探测器及其制备方法。

背景技术

光电探测器是利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。半导体光电探测器可通过光子在半导体材料中激发非平衡载流子引起电学性能的变化，其具有体积小、可集成、响应速度快及灵敏度高等特点。光电探测器用途广泛，涵盖军事和国民经济的各个领域，推动了航空航天、夜视和医学成像、太阳能电池、宽光谱开关、光通信、生物识别等领域的发展。目前科学研究和工业生产领域利用新型二维材料半导体形成的高效光电探测器正在迅猛发展。

硒化铟(InSe)是一种层状III-VI半导体，它具有石墨烯样的蜂窝晶格，每一层由紧密堆积的Se-In-Se片组成。基于叠加序列的排列，硒化铟有四种不同的层状结构(β-、ε-、γ-和δ-)。其中，β-和γ-是InSe中研究最多的两种相结构。天然的硒化铟是n型半导体材料，具有1.3eV的直接带隙，随着层数的减小，带隙大小会发生变化。由于硒化铟的层间相互作用较弱，因此可以通过机械剥离的方法得到单层或少层的硒化铟。

硒化铟具有高的载流子迁移率、低的有效电子质量和宽波段光吸收，使其在电子和光电子领域受到极大关注。然而，现有技术中对于采用纳米晶修饰的硒化铟光电探测器的研究却鲜有报道。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有较佳光电性能的硒化铟光电探测器及其制备方法。

本公开的技术方案如下：

一种利用硒化亚锡纳米晶进行表面修饰的硒化铟光电探测器，其中，包括基底、设置在所述基底上的n型硒化铟膜层、设置在所述n型硒化铟膜层上的p型硒化亚锡纳米晶，以及设置在所述基底上且与所述n型硒化铟膜层两端分别连接的第一电极和第二电极。

所述的硒化铟光电探测器，其中，所述n型硒化铟膜层上设置有所述p型硒化亚锡纳米晶。

所述的硒化铟光电探测器，其中，所述n型硒化铟膜层的厚度为0.8nm-80nm。

所述的硒化铟光电探测器，其中，所述p型硒化亚锡纳米晶的厚度为0.5nm-50nm。

所述的硒化铟光电探测器，其中，所述基底包括硅衬底以及设置在所述硅衬底上的绝缘衬底。

所述的硒化铟光电探测器，其中，所述绝缘衬底的材料为二氧化硅。

所述的硒化铟光电探测器，其中，所述第一电极和所述第二电极的材料为金、钛、铬和钨中的一种。

一种利用硒化亚锡纳米晶进行表面修饰的硒化铟光电探测器的制备方法，其中，包括步骤：

预先制备p型硒化亚锡纳米晶悬浮液和n型硒化铟膜层；

通过微机械转移平台将所述n型硒化铟膜层定向转移至基底上；

在所述基底上制作电极图案，并以蒸镀方式制备第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极分别与所述n型硒化铟膜层的两端连接；