[发明专利]一种贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在氧化硅片(1)上制备由多条平行排列的贵金属纳米线构成的第一贵金属纳米线阵列(2)；

步骤2：通过微机械剥离法将单层二硫化钼薄膜(4)转移至氧化硅片(1)的第一贵金属纳米线阵列(2)上方；

步骤3：再在单层二硫化钼薄膜(4)上构筑第二贵金属纳米线阵列(6)和贵金属电极(5)，所述第二贵金属纳米线阵列(6)也是由多条平行的贵金属纳米线构成，且第二贵金属纳米线阵列(6)的纳米线与第一贵金属纳米线阵列(2)的纳米线相互垂直形成贵金属纳米网格，得到基于复合结构的光电探测器。

2.根据权利要求1所述的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于：所述贵金属纳米线为金纳米线、银纳米线或铂纳米线。

3.根据权利要求1所述的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于：所述贵金属纳米线之间的间距为100-250nm，所述贵金属纳米线的宽度、厚度均为30-80nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于：

所述步骤1和步骤3中的贵金属纳米线均是通过电子束光刻与蒸镀技术制备而成：

首先利用匀胶机在氧化硅片(1)或者二硫化钼薄膜(4)上涂覆光刻胶，光刻胶经烘烤后利用电子束光刻机在氧化硅片(1)上光刻出平行排列的纳米尺寸的条状图案及定位图案(3)，并进行显影、定影处理获得图案化衬底；

再在图案化衬底上蒸镀或者沉积一层贵金属膜，再将氧化硅片(1)置于去胶液中，去除多余的光刻胶及贵金属膜；去胶完成后，将氧化硅片(1)依次浸泡于丙酮、IPA和去离子水中清洗，清洗后将氧化硅片(1)烘干。

5.根据权利要求4所述的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于：所述光刻胶均选用PMMA A5型正性光刻胶，在涂覆光刻胶之前氧化硅片(1)预热到70℃；所述涂覆光刻胶过程中，匀胶机的工艺参数为：一档转速500r/min，匀胶时间为5s；二档转速2500r/min，匀胶时间为60s；三档转速1000r/min，匀胶时间为10s；变档加速度为2500r/min/s；光刻胶烘烤温度为150℃，烘烤时间2min。

6.根据权利要求4所述的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于：电子束光刻机光刻时的工艺参数为：加速电压125kV、电子束束流1nA、曝光剂量1600μC/cm²/Vs；光刻过程中还包括光刻定位图案(3)的步骤。

7.根据权利要求4所述的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于：所述显影、定影处理时均选用甲基异丁酮(MIBK)/异丙醇(IPA)＝1/3的溶液作为显影液，IPA作为定影液，所述显影、定影处理的时间分别为60s和15s。

8.根据权利要求4所述的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于：所述去除多余的光刻胶及贵金属膜时，去胶液选用N-甲基吡咯烷酮(NMP)，首先把待剥离的氧化硅片(1)浸没于盛放NMP密封容器中，于80℃浸泡3～4h，至光刻胶发生明显膨大，夹持住氧化硅片(1)，通过鼓气的方式使光刻胶被流动的液体掀起而剥离下来。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器的制备方法，其特征在于：所述步骤1、步骤3中第一贵金属纳米线阵列(2)、第二贵金属纳米线阵列(6)的制备方法为先通过电化学沉积、离子溅射、磁控溅射或真空沉积的方式制备一层贵金膜，再通过化学刻蚀或激光刻蚀的方式刻蚀出平行排列的多个纳米线。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备的贵金属纳米线与二维二硫化钼复合结构的光电探测器。