[發明專利]一種硒納米線光電檢測器及制備方法

有效

• 申請號: 202010118719.0
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111384213B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 雷煒斌;齊瑞娟;成巖;張媛媛;黃榮
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/108;H01L31/0272;B82Y40/00;B82Y15/00
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種硒納米線光電檢測器及制備方法，所述光電檢測器可用于檢測可見光、紫外光。制備方法包括以下步驟：硒納米線的合成、選取與轉移、沉積等過程，制備出可應用于傳感器、光電元件、量子導線、微激光器、電子探針、微型機械臂的硒納米線，以及制備出對可見光、紫外光有靈敏響應的光電檢測器。該器件的制備方法簡單易行且成本低，為紫外可見光的檢測提供極大的便利，十分具有產業利用價值。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，特別是涉及超長硒納米線的制備方法與應用，超長硒納米線光電檢測器具有從可見光到紫外光的光譜響應范圍，可用于檢測可見光、紫外光。

背景技術

迄今，現有技術已經提出了許多合成硒納米線的方法，如模板法、水熱法、熔鹽法、熱解法、溶膠-凝膠法、氣相蒸發法等。雖然制備一維Se納米材料的方法多種多樣，但是這些方法都需要模板、外加晶種的輔助以及苛刻的反應條件才能很好地控制了Se一維納米結構的生長。所以發展綠色無污染、快捷高效的合成Se一維納米結構的新方法具有重要的意義。

三方相硒，是一種重要的p型元素半導體材料，具有非常優異的光電、壓電性能，它的能帶寬度在1.67ev左右，所對應的波長為743nm左右，這意味著它具有從可見光到紫外光的光譜響應范圍。顯然三方相硒納米線可用于構筑光電檢測器。然而，傳統的構筑方法過程復雜，構筑條件苛刻，使得構筑出來的光電檢測器成本高，可重復性差，完全無法大規模生產。所以十分有必要發明一種簡單，快捷的器件制備方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種硒納米線光電檢測器的制備方法，該方法解決了硒納米線的制備及應用問題。通過設計一種新的硒納米線光電檢測器，實現了從眾多光譜中檢測出可見光、紫外光，為光的檢測提供便利。

實現本發明目的的具體技術方案是：

一種硒納米線光電檢測器的制備方法，該方法包括以下具體步驟：

步驟1：在室溫條件下，將硒脲溶解在蒸餾水中形成溶液，然后置于磁力攪拌器上攪拌，獲得磚紅色無定形硒球；其中，攪拌時間30-60min，轉速為750-900rpm；溶液濃度0.01-0.1mol/L；

步驟2：將步驟1的無定形硒球分散在去離子水和無水乙醇中進行反復三次超聲洗滌和離心；在黑暗中靜置，獲得硒納米線；其中，離心的轉速為6000~8000轉/min，時間為3~5min；靜置時間為4h-48h，靜置溫度為室溫；

步驟3：利用磁控濺射在玻璃片上沉積金屬電極；

步驟4：在光學顯微鏡下，從步驟2所制備的硒納米線中挑選出單根硒納米線；

步驟5：在光學顯微鏡下，利用微操作機械手將步驟4所選取的單根硒納米線轉移至步驟3玻璃片的電極上，納米線的兩端分別搭在相鄰的電極上；

步驟6：將步驟5所述玻璃片轉移到聚焦離子束顯微鏡（FIB）中，通過電子束在納米線的兩端沉積金屬材料，制得所述硒納米線光電檢測器。

其中：

所述步驟3具體包括：

A1：將玻璃片放入無水乙醇中，并超聲清洗5-10min，玻璃片的長度為0.5-1.5cm，寬度為0.5-1.5cm，高度0.05-0.15cm；

A2：利用磁控濺射設備通過掩模版在玻璃上沉積兩個金屬電極，金屬為Al或Au，電極的距離為10-20μm，電極長度為3-20μm，寬度為3-20μm，高度為1-2μm。

所述步驟4具體包括：

B1：取0.8-1.2mg步驟2所制備的硒納米線分散于2-3ml無水乙醇中，并超聲5-10min使其充分分散；

B2：將玻璃片用去離子水清洗干凈，并烘干；