[發明專利]一種基于氧化鉬微米帶/氧化鎳納米材料異質結構的紫外/可見光響應器件

在審

• 申請號: 201810761882.1
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109087960A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 于乃森;陳向豐;齊巖;趙海燕;苑青;董斌
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: H01L31/032
• 分類號: H01L31/032;H01L31/0352;H01L31/109;H01L31/18;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 大連一通專利代理事務所(普通合伙) 21233
• 代理人: 郭麗華

一種基于氧化鉬微米帶/氧化鎳納米材料異質結構的紫外/可見光響應器件，所述器件結構自下而上依次為Si襯底、SiO₂絕緣層、氧化鉬微米帶、NiO納米片狀結構層以及分別與氧化鉬微米帶和NiO片狀結構接觸的Ag膠。本發明制備方法：以Si片為襯底，采用熱氧化法生長SiO₂薄膜；采用氣相輸運法生長氧化鉬微米帶；提取單根MoO₃，置于第一步驟中生長有SiO₂薄膜的Si片表面，同時一端用導電Ag膠固定。采用低溫水溶液方法生長NiO納米材料，將得到的樣品浸入鎳鹽溶液中，在生長有NiO材料一端，用導電Ag膠固定。本發明制備方法簡單、反應溫度低并且制備出的產品對紫外/可見光波段都有著非常好的光響應，特別是具有非?？斓墓忭憫俣?。

技術領域

本發明涉及一種光電探測器材料。

背景技術

光探測技術在軍事和民用領域都有著廣泛的應用。提高探測器的響應度、信噪比、響應速度以及可實用化是研究人員一直努力追求的目標，傳統的薄膜型半導體探測器存在較強的表面反射，降低了對入射光的吸收，進而影響了光電探測器的靈敏度。一維納米材料由于大的比表面積和良好的載流子傳輸通道，具有遠大于體材料的光電導增益，是構建納米光電探測器的基本單元。但是目前的納米線探測器性能還不能滿足現實需求。同時光導型納米線探測器背景載流子濃度高，使得本身弱光吸收的電流信號難以提取，另外傳統的探測器往往針對單一波長響應。實現對紫外到可見區域都具有光響應的探測器則具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備工藝簡單，成本低，性能穩定且優異的基于氧化鉬微米帶/氧化鎳納米材料異質結構的紫外/可見光響應器件。

一種基于氧化鉬微米帶/NiO納米材料異質結構的紫外/可見光響應器件，其特征在于：其是由Si襯底、SiO₂絕緣層、氧化鉬微米帶、NiO納米片狀結構以及分別與氧化鉬微米帶和NiO納米片狀結構接觸的Ag膠組成。所述器件結構為自下而上依次有Si襯底、SiO₂絕緣層、氧化鉬微米帶、NiO納米片狀結構以及分別與氧化鉬微米帶和NiO納米片狀結構接觸的Ag膠。

上述紫外光響應器件的制備方法如下：

①以Si片為襯底，首先對采用熱氧化法生長SiO₂絕緣層薄膜，其厚度為300nm。

②采用氣相輸運法生長氧化鉬微米帶，稱取10克鉬酸銨(NH₄)6MO₇O₂4·4H₂O放在氧化鋁坩堝，置于加熱爐中加熱，以60℃/分鐘升溫至1250℃，并保溫1小時。生長中保持爐門有3-4毫米的自由空間，便于氣流輸運，最后在低溫區域收集MoO3微米帶，其長度為100-200μm。

③將步驟②得到的MoO₃置于顯微鏡下，用鑷子提取單根MoO₃，置于步驟①中生長有SiO₂薄膜的Si片表面，同時一端用導電Ag膠固定，將所得樣品置于加熱臺，在150℃條件下加熱15分鐘使Ag膠固化。。

④采用低溫水溶液方法生長NiO納米材料，將0.62g乙酸鎳溶于50ml乙醇，制得籽晶溶液；將表面有Ag膠固定的MoO₃的Si襯底置于旋涂機上，將籽晶溶液滴于表面，靜置5分鐘按照2500轉/分轉速進行旋涂，旋涂時間為5min，隨后將生長有籽晶的襯底置于快速加熱臺，在200℃條件下快速加熱15分鐘后，隨后自然冷卻到室溫；

⑤將0.85g硝酸鎳和0.70g六次甲基四胺溶于100ml水，快速攪拌均勻，制得混合溶液；

⑥將生長有籽晶的有Ag膠固定的MoO₃的Si襯底浸入步驟⑤混合溶液中，于90℃溫度反應5小時，反應結束取出所得Si襯底并用水洗滌，晾干；