【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨烯领域，特别是涉及一种光电探测器、制备方法及应用。
技术介绍
1、三维石墨烯具有较好的比表面积，使其具有很好的吸光性能，由此能够作为一种优良的光电探测器进行使用。
2、为了进一步提升三维石墨烯在光电转化上的性能，通常情况下会采用掺杂的方式对三维石墨烯的能级结构进行调节。但是，掺杂元素和反应物的选择多种多样，导致三维石墨烯的光电性能提升效果存在很大的不确定性。
3、故而现阶段，缺少一种掺杂之外的方法，用以提升三维石墨烯的光电性能。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对三维石墨烯光电性能提升方法不足的问题，提供一种光电探测器、制备方法及应用。
2、本专利技术提供的技术方案为：
3、一种光电探测器，依次包括层状设置的零维石墨烯、三维石墨烯、二维石墨烯和衬底层。
4、本专利技术所述衬底层的材质为ge。
5、一种光电探测器的制备方法，包括：
6、将衬底层放置于pecvd设备的石英管中，并对石英管抽真空；
7、向石英管内通入保护气体，并加热至t1；
8、关停保护气体，同时通入氢气和甲烷，启动等离子体源，以在衬底层表面生长二维石墨烯；
9、关停氢气和甲烷并关闭等离子体源，使石英管降温至t2后抽真空；
10、再次启动等离子体源，并同时通入氢气和甲烷，以在t2条件下于二维石墨烯表面生长三维石墨烯；
11、关停氢气和甲烷并关闭等离子体源，对石
12、再次启动等离子体源，并同时通入氢气和甲烷，在温度t3条件下于三维石墨烯表面生长零维石墨烯。
13、本专利技术二维石墨烯的生长控制参数为：t1＝700℃，等离子体源功率为30w，氢气和甲烷的体积流量比为4:3，生长时间为10min。
14、本专利技术三维石墨烯的生长控制参数为：t2＝550℃，等离子体源功率为150w，氢气和甲烷的体积流量比为1:5，生长时间为40min。
15、本专利技术零维石墨烯的生长控制参数为：t3＝550℃，等离子体源功率为90w，氢气和甲烷的体积流量比为0.5:5，生长时间为10min。
16、一种光电探测器在光照传感中的应用。
17、本专利技术的有益效果至少包括如下之一：
18、1.零维石墨烯、三维石墨烯、二维石墨烯在合成过程中所使用的原料均为氢气和甲烷，且制备过程中始终在石英管中进行，并未离开石英管，并未涉及零维石墨烯、三维石墨烯、二维石墨烯的转移过程，由此有效降低了零维石墨烯、三维石墨烯、二维石墨烯中杂质和缺陷引入；
19、2.三维石墨烯和二维石墨烯之间通过c-c单键进行连接，由此二维石墨烯中部分c原子从sp2键转换为sp3键，由此引发二维石墨烯的结构变形。二维石墨烯和ge原子之间的范德华力能够引发衬底层表面ge原子重构，基于该重构作用，电子会从ge原子转移至二维石墨烯，其中又会有部分电子会通过三维石墨烯和二维石墨烯之间的c-c单键转移至三维石墨烯；
20、3.零维石墨烯均匀地分布在三维石墨烯的表面，零维石墨烯存在大量不饱和悬挂键，使得三维石墨烯表面功函数提升，提升了对电子的约束力。由此部分电子会从三维石墨烯转移至零维石墨烯，三维石墨烯需要从二维石墨烯处获取更多电子，以此实现零维石墨烯、三维石墨烯、二维石墨烯和衬底层相邻层之间的强耦合作用；
21、4.在零维石墨烯和二维石墨烯的配合作用下，有效提升了三维石墨烯的光电性能，由此本专利技术提供了一种有效提升三维石墨烯光电性能的手段。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种光电探测器，其特征在于，依次包括层状设置的零维石墨烯、三维石墨烯、二维石墨烯和衬底层。
2.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述衬底层的材质为Ge。
3.一种光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，二维石墨烯的生长控制参数为：T1＝700℃，等离子体源功率为30W，氢气和甲烷的体积流量比为4:3，生长时间为10min。
5.根据权利要求4所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，三维石墨烯的生长控制参数为：T2＝550℃，等离子体源功率为150W，氢气和甲烷的体积流量比为1:5，生长时间为40min。
6.根据权利要求5所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，零维石墨烯的生长控制参数为：T3＝550℃，等离子体源功率为90W，氢气和甲烷的体积流量比为0.5:5，生长时间为10min。
7.一种如权利要求1或2所述的光电探测器在光照传感中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种光电探测器，其特征在于，依次包括层状设置的零维石墨烯、三维石墨烯、二维石墨烯和衬底层。
2.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述衬底层的材质为ge。
3.一种光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，二维石墨烯的生长控制参数为：t1＝700℃，等离子体源功率为30w，氢气和甲烷的体积流量比为4:3，生长时间为10min。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，狄增峰，叶财超，郑理，许文武，赵子奇，王冰坤，吴慧娟，张金秋，连山水，张珊，张光临，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：
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