一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及光电探测领域，具体为一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器及其制备方法，探测器包括衬底，复合于衬底表面的CdSe/MoS2异质结，沉积于CdSe/MoS2异质结的两端的电极。制备方法为：在衬底表面设置少层的二硫化钼薄膜，得到复合体A；在复合体A中少层二硫化钼薄膜表面设置硒化镉纳米棒，得到复合体B；对复合体B上CdSe/MoS2异质结的两端分别沉积电极，得到偏振光电探测器。本发明专利技术在衬底表面分别设置少层的二硫化钼薄膜和硒化镉薄膜，在CdSe/MoS2异质结的区域设置了电极，通过上述处理，能够有效的提高探测器对偏振光的响应能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光电探测领域，具体为一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器及其制备方法。

技术介绍

[0002]纳米粒子是一种非常活跃材料科学领域，因为它们与量子限制有关，以及有趣的电子性质和较高的体表面积而备受关注。硒化镉是其中的代表之一。硒化镉透光波段广，尤其是在红外波段透过率较高，其较高的原子序数、较大的禁带宽度以及较高的电阻率是制备红外非线性光学器件的优良材料。同时硒化镉拥有优良的机械性能和化学稳定性，是一种可能替代硒、锗、锑化镉等常规核辐射探测材料的新型材料。硒化镉是一种直接跃迁的
Ⅱ‑Ⅵ
族化合物半导体，在常温常压下硒化镉的热力学稳定相为六方纤锌矿晶体结构，具有优异的光电性能，已广泛应用于太阳能电池、光电传感器、发光二极管等领域，并在光催化、光通讯和生物标记等领域的应用中具有突出表现，具有广阔的应用前景。在日常生活中，对于目标信息捕捉光的两个基本特性，即光的波长和强度，这种编码信息转化为人类的视觉信息为图像的色彩与亮度。光的偏振特性是光的固有属性之一，偏振信息包含了观测对象的物理状态信息。偏振观测带来观测目标信息量的增加，其对于地物目标的识别能力有较大的提升。因为人类的视觉系统很难辨别偏振信息，所以被忽略。由于自然光会与物体的表面发生相互作用，其偏振状态会产生改变，这种特性的发现与研究使得偏振探测技术的应用价值得以实现。随着光学探测技术的不断发展，偏振光探测技术进步迅速，已经成功完成对目标物体的线偏振度、偏振角和辐射率等多种信息的提取研究。该结构的光电探测器仅在光电探测领域有报道，但无法实现对偏振光响应的探测。此结构对于二维材料在光电、电子器件方面的应用具有重要意义。
[0003]然而，大多数半导体材料对偏振光没有响应，无法实现偏振光电探测。只有少数低维各向异性半导体量子点能够达到。目前已有报道，如钙钛矿、石墨烯/非极性GaN、InGaAs等半导体基偏振探测器。量子点材料具有光谱可调，容易分散，发光效率高等特点，是一类具有高的光吸收及光辐射效率的极佳材料，但目前仅单颗粒的偏振光响应较好，由于大面积取向困难所以用于实际光电器件的应用较为困难。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器及其制备方法，解决了现有技术中对偏振光不敏感的结构限制其偏振光探测和各向异性纳米材料大面积取向困难的问题。
[0005]本专利技术采用如下
技术实现思路
：一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器，包括衬底，复合于衬底表面的CdSe/MoS2异质结，沉积于CdSe/MoS2异质结的两端的电极。
[0006]进一步地，CdSe/MoS2异质结包括硒化镉纳米棒，硒化镉纳米棒的直径为10nm～1μm。
[0007]进一步地，CdSe/MoS2异质结还包括层状二硫化钼，层状二硫化钼尺寸为1μm
×
1μm以上。
[0008]一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器的制备方法，包含如下步骤：步骤a：在衬底表面设置少层的二硫化钼薄膜，得到复合体A；步骤b：在复合体A中少层二硫化钼薄膜表面设置硒化镉纳米棒，得到复合体B；步骤c：对复合体B上CdSe/MoS2异质结的两端分别沉积电极，得到偏振光电探测器。
[0009]进一步地，步骤a中，利用机械剥离方法在衬底表面得到少层的二硫化钼薄膜。
[0010]进一步地，步骤b中，硒化镉纳米棒通过L
‑
B薄膜制备法提拉得到序排布的硒化镉纳米棒。
[0011]进一步地，步骤b中，L
‑
B薄膜制备法中亚相为水溶液，其中硒化镉溶液的溶剂为甲苯或氯仿，硒化镉溶液的浓度为1mg/ml～5mg/ml。
[0012]进一步地，步骤c中，电极采用金或金/镍；金电极的沉积方法为：向CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器利用电子束蒸发系统在表面蒸镀金电极，金厚度优选为70nm～100nm；金/镍电极的沉积方法为：向CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器利用电子束蒸发系统在表面蒸镀金/镍电极。
[0013]进一步地，当采用金电极时，金厚度为70nm～100nm；当采用金/镍电极时，金厚度为70nm～100nm，镍厚度为10nm～30nm。
[0014]本专利技术解决了现有技术中对偏振光不敏感的结构限制其偏振光探测和各向异性纳米材料大面积取向困难的问题。本专利技术在衬底表面设置少层的二硫化钼薄膜和硒化镉薄膜，在CdSe/MoS2异质结的两侧分别设置电极，通过上述处理，能够形成n
‑
n型的异质结接触，充当一种n型的掺杂剂，有效提高载流子浓度、光电流，能够实现对偏振光敏感的探测。
[0015]进一步地，本专利技术在衬底表面分别利用机械剥离法设置少层的二硫化钼薄膜，利用L
‑
B薄膜技术设置硒化镉薄膜，在CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器的表面分别设置电极，通过上述制备处理，有效提高探测器对偏振光的响应能力。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提供的紫外探测器的结构示意图；图2为本专利技术提供的紫外探测器的制备方法的流程示意图。
[0017]其中，1
‑
衬底，2
‑
二硫化钼薄膜，3
‑
硒化镉薄膜，4
‑
电极，5
‑
滑障，6
‑
提拉臂。
具体实施方式
[0018]一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器，包括衬底1，复合于衬底1表面的CdSe/MoS2异质结，沉积于CdSe/MoS2异质结的两端的电极4。
[0019]衬底1为偏振光电探测器的基材，其种类没有特殊限制，为本领域技术人员熟知的常规衬底即可。本专利技术中，衬底1优选为表面设置有SiO2层的Si片。本专利技术对衬底1的规格没有特殊限制，为偏振光电探测器中衬底的常规规格即可，在本实施例中，衬底规格为：长度和宽度均为1cm，厚度为0.5mm。
[0020]如图1所示，层状的二硫化钼薄膜2设置在衬底1上，由硒化纳米棒组成的硒化镉薄膜3设置在二硫化钼薄膜2 上，本专利技术二硫化钼薄膜2和硒化镉薄膜3在衬底上1的位置没有特殊限制，在衬底中央或其它位置均可。即本专利技术提供的是CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器，不同类型或材料形式的紫外探测器之间，性能不具可比性，本专利技术是针对CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器进行构建，明显提高探测器对偏振光的响应能力。本专利技术中，硒化镉纳米棒的直径为100nm～1μm，层状二硫化钼尺寸为1μm
×
1μm以上。
[0021]电极4沉积在二硫化钼薄膜2和硒化镉薄膜3的两侧。电极4与二硫化钼薄膜2和硒化镉薄膜3的两侧接触方式为部分覆盖，即电极的左右两测，有一部分覆盖在二硫化钼薄膜2和硒化镉薄膜3上、另一部分覆盖在衬底1上。电极4优选为金或金/镍。其中，金厚度优选为70nm～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器，其特征是：包括衬底（1），复合于衬底（1）表面的CdSe/MoS2异质结，沉积于CdSe/MoS2异质结的两端的电极（4）。2.根据权利要求1所述的一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器，其特征是：所述CdSe/MoS2异质结包括硒化镉纳米棒，所述硒化镉纳米棒的直径为10nm～1μm。3.根据权利要求2所述的一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器，其特征是：所述CdSe/MoS2异质结还包括层状二硫化钼，所述层状二硫化钼尺寸为1μm
×
1μm以上。4.一种如权利要求1
‑
3中任意一项所述的一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器的制备方法，其特征是：包含如下步骤：步骤a：在衬底表面设置少层的二硫化钼薄膜，得到复合体A；步骤b：在所述复合体A中少层二硫化钼薄膜表面设置硒化镉纳米棒，得到复合体B；步骤c：对所述复合体B上CdSe/MoS2异质结的两端分别沉积电极，得到偏振光电探测器。5.根据权利要求4所述的一种基于CdSe/MoS2异质结偏振光电探测器的制备方法，其特征是：所述步骤a中，利用机械剥离方法在衬底表面得到少层的二硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金华，王子恒，楚学影，石凯熙，翟英娇，徐铭泽，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：