[发明专利]一种基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器

权利要求书

1.一种基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，包括横向热电元件，在所述横向热电元件的上表面设置有两个对称的金属电极作为电压信号的输出端，所述金属电极通过电极引线将横向热电元件的电压信号输出端与电压表输入端相连接；其特征是，所述横向热电元件包括c轴倾斜的氧化物单晶基片及生长在所述氧化物单晶基片上c轴倾斜的掺杂铋铜硒氧薄膜，所述金属电极设置在所述掺杂铋铜硒氧薄膜的上表面；所述掺杂铋铜硒氧薄膜的化学式为Bi_1-xM_xCuSeO，其中，M为Pb、Ba、Sr、Ca或Mg，0＜x＜0.2。

2.根据权利要求1所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，所述掺杂铋铜硒氧薄膜的厚度为50nm~500nm。

3.根据权利要求1所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，所述氧化物单晶基片为铝酸镧单晶或钛酸锶单晶。

4.根据权利要求1所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，所述氧化物单晶基片的c轴倾斜方向与所述掺杂铋铜硒氧薄膜的c轴倾斜方向一致。

5.根据权利要求1所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，所述掺杂铋铜硒氧薄膜的c轴倾斜角度α为0º＜α＜45º。

6.根据权利要求1所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，所述掺杂铋铜硒氧薄膜是利用激光分子束外延或脉冲激光沉积工艺在工作腔内溅射Bi_1-xM_xCuSeO多晶陶瓷靶而形成。

7.根据权利要求6所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，所述Bi_1-xM_xCuSeO多晶陶瓷靶的制备步骤包括：按化学式Bi_1-xM_xCuSeO的原子摩尔计量比称取Bi₂O₃，单质Bi、Cu和Se，以及元素M的氧化物或单质；将所称取的物质混合并球磨，压制成厚度为2mm~5mm、直径为20mm~40mm的圆片；利用真空封管技术将所制圆片封入石英玻璃管中，再采用固相烧结工艺进行烧结，即可得到Bi_1-xM_xCuSeO多晶陶瓷靶。

8.根据权利要求6所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，所述掺杂铋铜硒氧薄膜的制备工艺条件为：工作腔内的压强为10^-4 Pa~10^-8 Pa，工作腔内充入保护气氩气的压强为0.1 Pa~1 Pa，氧化物单晶基片与Bi_1-xM_xCuSeO多晶陶瓷靶间距离为5.5cm~7cm，激光频率为3Hz~5Hz，沉积温度为300℃~400℃。

9.根据权利要求1所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，两个所述金属电极之间的间距为3mm~30mm，金属电极的材料为Pt、Au、Ag、Al或In。

10.根据权利要求1所述的基于掺杂铋铜硒氧薄膜的光、热探测器，其特征是，所述电极引线为直径为0.05mm~0.1mm的Au、Ag或Cu导线。