[發明專利]一種光電傳感器

無效

• 申請號: 201110286058.3
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102445223A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 孫旭輝;李洋;李欽亮
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01D5/34
• 分類號: G01D5/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，特別是涉及一種光電傳感器。

背景技術

隨著科學技術的發展，傳感器在各領域中也應用得越來越多。其中，光電傳感器作為傳感器中的一員在各領域中起著重要的作用。

光電傳感器可以使用其光敏元件將光信號轉換成電信號，主要用于射線測量和探測、工業自動控制、光度計算、導彈制導、光學成像、光電通信、和紅外遙感等。隨著科學技術的發展，人們對光電傳感器的要求也越來越高，如：要求光電傳感器的功耗更小、靈敏度更高、更適應外界環境等。然而，現有的光電傳感器難以同時滿足以上條件。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種光電傳感器，以使光電傳感器的功耗更小、靈敏度更高、更適應外界環境，技術方案如下：

一種光電傳感器，包括光敏元件，所述光敏元件由納米材料三硒化二銦構成。

優選的，所述光電傳感器為光敏電阻型。

優選的，所述光電傳感器為場效應晶體管型。

優選的，所述光敏元件為三硒化二銦構成的單根納米線。

優選的，所述光敏元件由多根三硒化二銦納米線組成。

優選的，所述多根三硒化二銦納米線形成網絡膜結構。

通過應用以上技術方案，本發明能夠使用納米材料三硒化二銦構成光電傳感器的光敏元件，由于納米材料三硒化二銦的尺寸很小，因此功耗很低。同時，經過試驗發現本發明光敏元件的靈敏度較高，有較寬的溫度適應性和較寬的光譜響應。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實驗測得的單根三硒化二銦納米線構成的光敏元件在時間間隔為50秒的多次可重復開關效應；

圖2為本發明實驗測得的單根三硒化二銦構成的光敏元件在不同光照強度下和光電流的關系；

圖3為本發明實驗測得的單根三硒化二銦構成的光敏元件在不同波長(254nm-800nm)的光照下和開關比率的關系；

圖4為本發明實驗測得的單根三硒化二銦構成的光敏元件在不同溫度下受到550nm波長光照時的電流響應；

圖5為本發明實施例提供的一種光電傳感器的結構示意圖；

圖6為本發明實施例提供的另一種光電傳感器的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例公開的一種光電傳感器，包括光敏元件，光敏元件由納米材料三硒化二銦(In₂Se₃)構成。

其中，光敏元件可以為三硒化二銦構成的單根納米線(也可以稱為單根三硒化二銦納米線)或納米棒，當然也可以由多根三硒化二銦納米線或納米棒組成。在實際應用中，光敏元件還可以為三硒化二銦構成的單個量子點。當然，本領域技術人員可以理解的是，以上納米線、納米棒和單個量子點的任意組合構成的光敏元件也可以完成本發明。

其中，當多根三硒化二銦納米線的數量較多時，多根三硒化二銦納米線可以形成網絡膜結構。

In₂Se₃是一種直接帶隙硫系半導體材料，在納米尺度下有著優異的光敏特性。相比于它的塊體材料，納米材料由于量子尺寸效應、表面效應、宏觀量子隧道效應等一系列優勢，以納米材料組裝的器件會顯示出更加優良的性能，例如：對環境更加高的敏感度，更快的響應速度和更加小的工作能耗等。In₂Se₃構成的納米線、納米棒等低維納米結構對光有著靈敏的感應。

圖1所示為實驗測得的單根三硒化二銦納米線構成的光敏元件在時間間隔為50秒的多次可重復開關效應。實驗中所使用的照射光為可見光，其強度為6mw/cm。電路中的光電流強度和暗電流分別穩定在5.0pA和45fA上下，說明該器件具有非常穩定的開關效應及較大的開關比(＞100)。