[发明专利]一种自PN结半导体纳米材料作为红外光电探测器的应用

权利要求书

1.一种自PN结半导体纳米材料作为红外光电探测器的应用，其特征在于，所述自PN结半导体纳米材料选自具有如式I所示化学式的物质中的任一种；

MO·xMQ₂O₄式I；

其中，所述M选自二价过渡金属元素中的任一种；

所述Q选自VIII族元素中的任一种；

所述x表示MQ₂O₄与MO含量的摩尔比，所述x的取值范围为1～2.5；

所述自PN结半导体纳米材料为含有异型异质结的两相多晶结构。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述自PN结半导体纳米材料的平均粒径为20～30nm；

优选地，所述自PN结半导体纳米材料中，MO为N-型半导体，MQ₂O₄为P-型半导体，所述P-型半导体和所述N-型半导体之间形成PN结结构。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述M选自Zn、Mn、Fe、Co、Ni中的任一种；

所述Q选自Fe、Co、Ru中的任一种。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述自PN结半导体纳米材料为亲水性。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述自PN结半导体纳米材料的制备方法包括以下步骤：

将含有Q源、M源、碱源、表面活性剂、水的原料I反应，得到所述半导体纳米材料；

所述Q源和所述M源的摩尔比为1～3.6：2.4～10；

所述Q源以Q的摩尔数计，所述M源以M的摩尔数计。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述反应的温度为140～200℃。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述反应的时间为10～16h。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述Q源、M源、碱源、表面活性剂、水的比例满足：

Q源：M源：碱源：表面活性剂：水＝1～3.6mmol：2.4～10mmol：5mL～20mL：0.2～2mmol：30～80mL；

所述Q源以Q的摩尔数计，所述M源以M的摩尔数计。

9.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述Q源包括Q盐中的至少一种；

所述M源包括M盐中的至少一种；

所述碱源包括碱溶液中的至少一种；

所述表面活性剂包括聚乙烯基吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、三乙醇胺、天冬氨酸、甘氨酸、柠檬酸钠、牛血清白蛋白、1，3-二烷基丙酮、聚乙二醇中的至少一种；

所述含Q盐包括含Q的硫酸盐、含Q的氯化物、含Q的硝酸盐中的至少一种；

所述M盐包括含M的醋酸盐、含M的硝酸盐、含M的氯化物、含M的硫酸盐中的至少一种；

所述碱溶液包括一水合肼溶液、乙二醇溶液、氢氧化钠溶液、氨水、三乙醇胺溶液中的至少一种；

优选地，所述碱溶液的浓度为10～20mM。

10.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述原料I通过以下步骤得到：将Q源、M源、水混合搅拌I，加入表面活性剂，搅拌II，加入碱源搅拌III，得到所述原料I；

优选地，所述碱源的加入速率为40～80滴/分钟。