[發明專利]一種p-n結近紅外光電探測器

有效

• 申請號: 201910211700.8
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN110047953B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 戴葉婧;李麗
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01L31/0296
• 分類號: H01L31/0296;H01L31/109
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明公開了一種n型的二維納米片陣列及其制備方法及紅外光電探測器。其中該p?n結近紅外光電探測器包括：p型的襯底；下電極，形成在所述p型的襯底上；n型的納米片陣列，形成在所述p型的襯底上；上電極，形成在所述的n型的納米片陣列上。根據本發明公開的p?n結近紅外光電探測器，能夠實現對近紅外光的探測，其光響應和靈敏度有了很大的提升，開關比大大提高。

技術領域

本發明涉及近紅外光電探測技術領域，具體地，涉及一種n型的二維納米片陣列及其制備方法以及p-n結近紅外光電探測器。

背景技術

光電探測器是一種將光信號轉變為電信號的器件，已經成為影響人類日常生活、科技和國防等領域的核心技術之一。ZnO是一種具有壓電和光電特性的半導體材料，在過去的幾年里，n型的ZnO納米棒和p型的硅片組成的異質結的壓電光電子學效應已被廣泛的研究。但是對于二維納米材料的近紅外光電探測器還鮮有報道。首先是與一維納米材料比，二維納米材料的壓電光電子學效應差；其次，在近紅外光波段的光子激發能較低，光吸收很弱。

發明內容

本發明的目的是提供一種p-n結近紅外光電探測器，以解決現有技術中對近紅外光的探測光響應和靈敏度低的問題。

本發明的技術方案為：

一種n型的二維納米片陣列，該n型二維納米片陣列為V-doped ZnO納米片陣列，由以下方法制得：

(1)運用勻膠法或磁控濺射法在基底上制備ZnO種子層；

(2)水熱溶液法合成V-doped ZnO納米片陣列。

所述步驟(2)中水熱溶劑為：Zn(NO3)₂·6H₂O、HMTA和V₂O₅，水熱溫度為90～100℃，水熱時間為3～5小時。

一種n型的二維納米片陣列的制備方法，該n型二維納米片陣列為V-doped ZnO納米片陣列，由以下方法制得：

(1)運用勻膠法或磁控濺射法在基底上制備ZnO種子層；

(2)水熱溶液法合成V-doped ZnO納米片陣列。

所述步驟(2)中水熱溶劑為：Zn(NO3)₂·6H₂O、HMTA和V₂O₅，水熱溫度為90～100℃，水熱時間為3～5小時。

一種p-n結近紅外光電探測器，包括：

p型襯底；

在所述襯底上形成下部電極；

在所述襯底的另一側形成n型的納米片陣列；

在所述n型的納米片陣列上形成上部電極。

所述的p型襯底為p型Si襯底。

所述的下部電極為Al電極，需運用磁控濺射法在Si襯底上形成。

所述的n型的納米片陣列為V-doped ZnO納米片陣列。

所述的上部電極為磁控濺射制得的透明的ITO電極。

本發明的有益效果：

1.運用了V-doped ZnO納米片陣列的光電探測器與不具有鐵電性的ZnO納米片陣列的光電探測器相比，其光電流在數值上提升了一個數量級。

2.本發明提供的光電探測器能夠實現對近紅外光的探測。

3.本發明提供的制備工藝簡單，成本低，無污染。

附圖說明：