一种基于SnSe/SnO2多层球壳/Si异质结的自驱动光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术属于光探测技术领域，具体涉及一种自驱动光电探测器，该自驱动光电探测器，由上至下依次包括导电银胶点电极、金属钯前电极、硒化锡纳米薄膜层、二氧化锡多层球壳结构薄膜层、硅单晶基底和金属铟背电极。二氧化锡多层球壳结构薄膜层通过水热法、煅烧法、丝网印刷技术等方法制备，硒化锡薄膜层由直流磁控溅射技术制备，器件表现出良好的自驱动光探测性能，稳定性好，从紫外到近红外区域都具有响应特性。特性。特性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SnSe/SnO2多层球壳/Si异质结的自驱动光电探测器及其制备方法


[0001]本专利技术属于光探测
，具体涉及一种自驱动光电探测器及其制备方法。
技术背景
[0002]光信号到电信号的转换是现在日常生活中许多技术的核心，光电探测器就是通过光电效应实现这一光电转换的电子器件。它的一些应用已经趋于成熟，例如视频成像、光学信息、生物成像、夜视仪等。随着应用的需求和发展，对于光电探测中更快的响应、更宽的波长响应范围，以及灵活性，高效性等要求也越来越高。[Inorg.Chem.Front.,2019,6,1968]金属氧化物具有优异的耐热性、抗毒性和稳定性等，并且无毒、廉价、容易制备，二氧化锡(SnO2)作为一种优秀的透明导电半导体氧化物，具有超宽的禁带宽度，SnO2材料制成的纳米结构对紫外光具有较好的吸收，在可见和红外区域也具有良好的透光性，因此在光电领域具有较高的应用价值。但由于其载流子的分离、复合率高，导致其光谱响应较差，这极大的限制了SnO2在光学领域的应用。因此拓宽其光谱响应范围、降低其载流子的复合速率，与此同时保持SnO2在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SnSe/SnO2多层球壳/Si异质结的自驱动光电探测器，特征在于：包括导电银胶点电极、金属Pd前电极、SnSe纳米薄膜层、SnO2多层球壳结构薄膜层、Si单晶基底和金属In背电极。2.根据权利要求1所述的自驱动光电探测器，SnO2多层球壳结构薄膜层置于Si基底表面，SnSe纳米薄膜层置于SnO2多层球壳薄膜层表面，金属Pd前电极在SnSe纳米薄膜层表面，导电银胶点电极滴涂于Pd前电极表面，金属In电极压制于Si基底表面。3.根据权利要求1
‑
2任一所述的自驱动光电探测器，其特征在于：所述Si基底为n型Si单晶基底，尺寸为10毫米
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10毫米，电阻率为0.1～1欧姆
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厘米。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的自驱动光电探测器，其特征在于：SnSe薄膜层的厚度为50～100纳米，SnO2多层球壳结构薄膜层的厚度为1～2微米，Si层的厚度为0.5～2毫米。5.一种基于SnSe/SnO2多层球壳/Si异质结的自驱动光电探测器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)切出所需大小Si片，分别用离子水、丙酮、无水乙醇依次清洗，去除表面污染物；(2)对清洗完成后的Si基底进行干燥；(3)将10.27克蔗糖溶解于60毫升去离子水中，磁力搅拌5～10分钟至蔗糖溶解，把蔗糖溶液倒入100毫升聚四氟乙烯反应釜内衬中进行水热反应，在180～200摄氏度下反应4～6小时，自然冷却至室温；(4)将步骤(3)得到的黑色产物用去离子水和无水乙醇交替进行真空抽滤6～8次，将固体产物置于60～70摄氏度的恒温干燥箱中干燥3～4小时，再次用无水乙醇进行抽滤，再干燥12～24小时；(5)取步骤(4)干燥后的碳球，研磨备用，将0.12克氢氧化钠溶于60毫升去离子水，磁力搅拌5～10分钟得到氢氧化钠溶液，用电子天平称取2～3克碳球溶于氢氧化钠溶液，静置碱化5～6小时，用去离子水对碱化碳球抽滤3至4次，置于60～70摄氏度的恒温干燥箱中12～24小时；(6)称取25克～30克五水四氯化锡晶体溶于20毫升去离子水和20毫升无水乙醇的混合溶液，磁力搅拌至晶体完全溶解，称取步骤(5)得到的样品1克，置于四氯化锡溶液中超声分散20分钟，随后放置于磁力搅拌器搅拌5小时，样品用去离子水真空抽滤3至4次，置于60～70摄氏度的恒温干燥箱中12～24小时；(7)取步骤(6)的黑色产物研磨均匀，分散至石英舟置于马弗炉中煅烧，在空气气氛中以每分钟1摄氏度的升温速率升温至500摄氏度，保温2小时，自然冷却至室温；(8)取3～4克乙基纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌翠翠，冯冰心，侯志栋，曹敏，张拓，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：