[发明专利]具有多聚氨基酸复合氧化铟锡纳米结构的宽光谱光探测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多聚氨基酸复合氧化铟锡纳米结构的宽光谱光探测器，属于光探测技术领域。

背景技术

氧化铟锡薄膜材料一直以来最主要的用途是做透明导电玻璃，用作显示和太阳能电池的透明电极材料。而纳米氧化铟材料由于尺寸效应，一直是研究的热点，通常用作气体探测和光电探测领域。如文献Q.Wan,P.Feng,and T.H.Wang,Appl.Phys.Lett.89,123102，2006.和X.Y.Xue,Y.J.Chen,Y.G.Liu,S.L.Shi,Y.G.Wang,and T.H.Wang,Appl.Phys.Lett.88,201907，2006。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽光谱光探测器，该探测器采用多聚氨基酸复合氧化铟锡纳米结构，具有结构简单、制备成本低廉、探测光谱范围广、响应时间短等特点。

为达到上述目的，本发明提供了一种具有多聚氨基酸复合氧化铟锡纳米结构的宽光谱光探测器，其包括：

基底；

氧化铟锡薄膜，设于所述基底的表面；

氧化铟锡纳米结构，设于所述氧化铟锡薄膜的表面；

两个电极，分别置于氧化铟锡薄膜两端；

多聚氨基酸薄膜，与所述氧化铟锡纳米结构接触。

在上述宽光谱光探测器中，氧化铟锡薄膜的厚度没有特殊要求，一般5nm以上即可。

在上述宽光谱光探测器中，优选地，所述基底的材料为硅、二氧化硅或者玻璃。

在上述宽光谱光探测器中，氧化铟锡纳米结构在氧化铟锡薄膜的整个表面随机分布或者有规律地分布均可。优选地，所述氧化铟锡纳米结构为氧化铟锡纳米线和/或氧化铟锡纳米颗粒。其中，所述氧化铟锡纳米线可以垂直或者平行于所述基底的表面，即氧化铟锡纳米线的排列方式可以是垂直于基底方向，也可以是平行于基底方向。上述氧化铟锡纳米结构可以是通过脉冲激光沉积法、磁控溅射法或物理气相沉积法直接生长的，或者，将水热法或模板法生长的氧化铟锡纳米线烧结在所述氧化铟锡薄膜上。

在上述宽光谱光探测器中，优选地，所述多聚氨基酸薄膜的材料为精氨酸(Arg)、组氨酸(His)、天冬氨酸(Asp)或者谷氨酸(Glu)。多聚氨基酸薄膜附着在氧化铟锡纳米结构上，包裹住氧化铟锡纳米结构，并且和氧化铟锡薄膜、基底也接触。

在上述宽光谱光探测器中，两个电极设置在氧化铟锡薄膜两端，两根电极引线连接在电极上，两个电极引线的末端连接电压测试设备，优选地，所述电极的材料为金、银、铂、铟和铝中的一种或几种的组合。电极可以是采用真空镀膜法、磁控溅射法或激光沉积法制备的金薄膜、银薄膜或铝薄膜。

本发明提供的宽光谱光探测器是通过以下步骤制备的：

通过脉冲激光沉积法、磁控溅射法或物理气相沉积法在基底表面形成氧化铟锡薄膜；

通过脉冲激光沉积法、磁控溅射法或物理气相沉积法在氧化铟锡薄膜的表面直接生长得到氧化铟锡纳米结构，或者，将水热法或模板法生长的氧化铟锡纳米线烧结在所述氧化铟锡薄膜上；

将电极焊接在氧化铟锡薄膜两端；

将纯度为95-99.99％的多聚氨基酸溶于水制成浓度为0.1％-20％的溶液，滴加在氧化铟锡薄膜的表面，然后蒸发干燥形成多聚氨基酸薄膜，使得氨基酸的膜层厚度在5-1000纳米之间，得到宽光谱探测器。

本发明提供的宽光谱光探测器具有多聚氨基酸与氧化铟锡纳米结构相复合的结构，氧化铟锡光学性质优越，导电性能良好，无环境污染，通过采用氧化铟锡纳米结构合并一些氨基酸有机聚合物对氧化铟锡纳米结构上的光生伏特效应有大幅的增强效应。该宽光谱光探测器具有结构简单、制备成本低廉、探测光谱范围广、响应时间短等特点，具有很大的发展潜力。

附图说明

图1为实施例1提供的宽光谱光探测器的俯视示意图；

图2为实施例1提供的宽光谱光探测器的剖面示意图；

图3为利用实施例1提供的宽光谱光探测器进行检测的检测结果图。

主要附图标号说明：

基底 1  氧化铟锡薄膜 2  氧化铟锡纳米颗粒/线 3  电极 4、5多聚氨基酸薄膜 6

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种宽光谱光探测器，其俯视示意图和剖面示意图如图1、图2所示。该宽光谱光探测器包括：

基底1；

氧化铟锡薄膜2，设于基底1的表面；