[发明专利]一种基于钙钛矿纳米线的光探测结构

说明书

本发明涉及一种光探测结构技术领域，具体涉及一种基于钙钛矿纳米线的光探测结构，包括电极、具有缝隙的钙钛矿纳米线、二氧化硅层、硅衬底层。二氧化硅层置于硅衬底层上，具有缝隙的钙钛矿纳米线置于二氧化硅层上，电极加载在具有缝隙的钙钛矿纳米线两端。具有缝隙的钙钛矿纳米线会加强对光的吸收，并且减小了电流横截面的面积，从而提高探测的灵敏度。

技术领域

本发明属于光探测结构技术领域，具体涉及一种基于钙钛矿纳米线的光探测结构。

背景技术

钙钛矿材料是直接帶隙材料，具有从可见光到近红外波导的宽吸收光谱，为其高光电转换效率奠定了基础。虽然钙钛矿单晶晶体具有极低的缺陷态密度，在实现弱光探测方面具有很大的应用潜力，但是，针对弱光检测的灵敏度依然较低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于钙钛矿纳米线的光探测结构。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于钙钛矿纳米线的光探测结构，包括：电极、钙钛矿纳米线、二氧化硅层、硅衬底层，二氧化硅层置于硅衬底层上，钙钛矿纳米线置于二氧化硅层上；所述钙钛矿纳米线两端分别连接有一电极，所述钙钛矿纳米线具有一缝隙。

进一步地，所述缝隙为沿所述钙钛矿纳米线长度方向的条形。

进一步地，所述条形具有锯齿形边界。

进一步地，所述缝隙由沿纳米线长度方向排列的孔洞构成。

进一步地，所述缝隙由离子束刻蚀方法制备的。

进一步地，所述硅衬底层与所述二氧化硅层之间还设有一金属薄膜。

进一步地，所述金属薄膜由不少于两个的条形结构平行排列构成。

进一步地，所述条形结构排列方向垂直于所述钙钛矿纳米线

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明通过在钙钛矿纳米线上设置缝隙，增加钙钛矿纳米线与入射光的耦合，大幅度提高光生载流子的产生、分离及提取，单位面积内的载流子浓度增加，本发明基于钙钛矿纳米线的光探测结构将光信号转化为易于检测且强度更强的电信号，相比于光信号的直接检测，本发明光探测结构受外界环境干扰小，灵敏度高，可以进一步地提高对于入射光的检测灵敏度。

2、本发明中通过在钙钛矿纳米线下方设置金属层，在金属层与钙钛矿纳米线间形成很强的耦合，产生很强的局域电场，将能量聚集到钙钛矿纳米线与金属薄膜之间，本发明基于钙钛矿纳米线的光探测结构将光信号转化为易于探测的电信号，且所激发的电场局域化程度高，利于探测，本发明基于钙钛矿纳米线的光探测结构转化为易于检测的电信号，从而提高本发明光探测结构的检测灵敏度。

3、本发明中，在钙钛矿纳米线上设置缝隙后，钙钛矿纳米线中导通电流的有效截面积减小，通过单位截面积的电流强度增大，从而提高了检测灵敏度。

附图说明

图1是本发明基于钙钛矿纳米线的光探测结构示意图。

图2是本发明缝隙由沿纳米线长度方向排列的孔洞构成的钙钛矿纳米线。

图3是本发明具有金属薄膜的基于钙钛矿纳米线的光探测结构。

图4是本发明条形结构与钙钛矿纳米线位置示意图。

图中：1、电极；2、钙钛矿纳米线；3、缝隙；4、孔洞；5、二氧化硅层；6、硅衬底层；7、金属薄膜；8、条形结构。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：