[发明专利]基于p-型ZnSe纳米线/n-型Si异质结的光电探测器的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于p-型ZnSe纳米线/n-型Si异质结的光电探测器的制备方法，其特征是首先通过热蒸发的方法在三温区管式炉中合成制备p-型ZnSe纳米线，对n-型重掺杂Si片进行预处理，再用镊子将制备所得的p-型ZnSe纳米线呈片状揭下，揭下的片状p-型ZnSe纳米线平铺于备用重掺杂Si片上；所述片状p-型ZnSe纳米线不大于备用重掺杂Si片的面积；最后在片状p-型ZnSe纳米线的四周平辅绝缘层，再在片状p-型ZnSe纳米线上铺石墨烯电极，以使在感光层与石墨烯电极之间为欧姆接触，并且在n-型掺杂Si片与石墨烯电极之间为绝缘。本发明能有效增强纳米光电探测器的电信号，提高其开关比，增大光电探测器感光层面积。

主权项

一种基于p‑型ZnSe纳米线/n‑型Si异质结的光电探测器的制备方法，所述光电探测器的结构层自下而上依次为：n‑型掺杂Si片(4)、感光层(3)和石墨烯电极(1)，所述感光层(3)为p‑型ZnSe纳米线，所述感光层(3)与石墨烯电极(1)之间为欧姆接触，在所述感光层(3)的外围、位于n‑型掺杂Si片(4)与石墨烯电极(1)之间设置有绝缘层(2)，以所述绝缘层(2)在n‑型掺杂Si片(4)与石墨烯电极(1)之间进行绝缘，其特征是所述光电探测器是按如下过程制备：a、通过热蒸发的方法在三温区管式炉中合成制备p‑型ZnSe纳米线：采用质量纯度不低于99.9％的ZnSe粉末为原材料，以蒸镀有10nm金的硅片作为衬底，管式炉以温度为1050℃，气压为100托的反应条件保持两个小时；对于N掺杂ZnSe纳米线，在保持阶段持续通入NH3气体，气体流量恒定为15sccm；对于P掺杂ZnSe纳米线，在保持阶段持续通入PH5气体，气体流量恒定为12sccm；待炉腔温度自然冷却到室温时取出样品，硅片衬底上沉积的一层黄褐色绒状产物即为制备所得的p‑型ZnSe纳米线；b、n‑型重掺杂Si片预处理将n‑型重掺杂Si片置于质量浓度为5％‑10％的氢氟酸溶液中刻蚀2‑3分钟，去除n‑型重掺杂硅片表面的薄氧化层，然后超声清洗并干燥得到预处理后的备用重掺杂Si片；c、用镊子将步骤a制备所得的p‑型ZnSe纳米线呈片状揭下，揭下的片状p‑型ZnSe纳米线平铺于备用重掺杂Si片上；所述片状p‑型ZnSe纳米线不大于备用重掺杂Si片的面积；d、在所述片状p‑型ZnSe纳米线的四周平辅绝缘层，再在片状p‑型ZnSe纳米线上铺石墨烯电极(1)，以使在所述感光层(3)与石墨烯电极(1)之间为欧姆接触，并且在n‑型掺杂Si片(4)与石墨烯电极(1)之间为绝缘。