一种基于层状硫属化合物光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于层状硫属化合物光电探测器及其制备方法，属于光电探测技术领域，本发明专利技术的光电探测器包括：衬底、功能层和电极。其中，功能层设置在衬底上，功能层为第一半导体材料与硫属化合物材料合金化形成的混合薄膜，第一半导体材料的带隙宽度小于等于硫属化合物材料的带隙宽度；电极设置在功能层上；并且，功能层中的第一半导体材料在硫属化合物材料的基础上窄化光学带隙，拓宽红外探测光谱。本发明专利技术光电探测器，采用合金化工程改性策略，通过引入窄带隙的第一半导体材料与硫属化合物合金化生长形成混合薄膜，以获得光电探测器中功能层在红外波段的有效光电响应，拓宽其可应用光谱范围，进而实现光电探测器对中远红外的宽光谱探测。的宽光谱探测。的宽光谱探测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于层状硫属化合物光电探测器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光电探测
，具体涉及一种基于层状硫属化合物光电探测器及其制备方法。

技术介绍

[0002]高性能宽带光探测可以快速获取不同波段的光谱信息，大大提高对目标的识别能力，在成像、通信、医疗等多种前沿应用领域中具有重要意义。。常见光电探测器通过半导体光敏材料实现其探测功能，但受制于单一材料的带隙限制，很难实现宽波段的探测，在实际应用中常常需要切换不同光敏材料的探测器以匹配不同的探测波长。例如商用光电二极管常用材料为硅，其带隙为1.1
‑
1.3eV，在可见光波段灵敏度较高，而无法有效探测红外光信号。二维材料展现出丰富的能带结构和光学带隙，如石墨烯具有零带隙狄拉克能带结构，理论上可实现全谱探测。然而由于光吸收弱、暗电流大、物理结构不稳定等材料缺陷，基于二维材料家族的宽光谱探测，尤其是中远红外探测器件的研究仍亟需发展。近年来，IV族硫属化合物，如SnSe、SnS、GeSe等，具有载流子迁移率高、吸收系数高、合成方法多样、化学性质稳定等优势，在高响应紫外及可见光电探本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于层状硫属化合物光电探测器，其特征在于，包括：衬底；功能层，其设置在所述衬底上，所述功能层为第一半导体材料与硫属化合物材料合金化生长形成的混合薄膜，所述第一半导体材料的光学带隙宽度小于等于所述硫属化合物材料的带隙宽度；电极，其设置在所述功能层上；其中，所述功能层材料的光学带隙在所述第一半导体材料与所述硫属化合物材料的光学带隙基础上实现窄化，所述功能层材料在所述硫属化合物基础上拓展红外光响应波段。2.根据权利要求1所述基于层状硫属化合物光电探测器，其特征在于，所述混合薄膜具有小于所述硫属化合物材料光学带隙宽度的光学带隙。3.根据权利要求1所述基于层状硫属化合物光电探测器，其特征在于，所述硫属化合物材料的硫族元素为硫、硒、碲中的任意一种或多种组合；所述硫属化合物材料的金属元素包括IV族元素和过渡金属元素任意一种或多种组合，所述IV族元素为锗、锡、铅中的任意一种或多种组合。4.根据权利要求3所述基于层状硫属化合物光电探测器，其特征在于，所述硫属化合物材料为硫化亚锡。5.根据权利要求1所述基于层状硫属化合物光电探测器，其特征在于，所述第一半导体材料为碲。6.根据权利要求5所述基于层状硫属化合物光电探测器，其特征在于，所述混合薄膜中存在所述碲与硫属化合物反应形成的碲
‑
硫化学键，所述混合薄膜的原子结构通过所述碲
‑
硫化学键的形成实现重组分配；当所述混合薄膜中所述碲<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢颖，魏佳辉，于昊，贺乾明，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：