[发明专利]一种宽带高灵敏度光电探测器

说明书

本发明涉及光电探测领域，具体提供了一种宽带高灵敏度光电探测器，金属层置于衬底上，介质层置于金属层上，介质层中设有贯穿的周期性排列的孔洞，孔洞内设有热电材料部，热电材料部的底面与金属层接触，热电材料部突出介质层，形成突出部，金属覆盖层覆盖热电材料部的顶面和侧面，金属覆盖层还覆盖介质层的顶面。应用时，金属覆盖层和金属层连接电极，待测光垂直照射金属覆盖层。待测光耦合进入金属覆盖层和金属层之间的空间，在热电材料部的顶部和底部之间产生温度差，从而导致热电材料部内部产生电场，通过探测该电场实现光探测。本发明具有宽带和灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及光电探测领域，具体涉及一种宽带高灵敏度光电探测器。

背景技术

随着科技的进步，光电探测器应用的范围越来越广，对光电探测器的灵敏度和带宽等要求越来越高。目前，光电探测器的光吸收效率较低，不能实现待测光的宽带高灵敏度光电探测。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种宽带高灵敏度光电探测器，该光电探测器包括衬底、金属层、介质层、热电材料部、金属覆盖层；金属层置于衬底上，介质层置于金属层上，介质层中设有贯穿的周期性排列的孔洞，孔洞内设有热电材料部，热电材料部的底面与金属层接触，热电材料部突出介质层，形成突出部，金属覆盖层覆盖热电材料部的顶面和侧面，金属覆盖层还覆盖介质层的顶面。

更进一步地，孔洞为圆柱形，突出部也为圆柱形，突出部的直径小于孔洞的直径。

更进一步地，孔洞为圆台形，突出部也为圆台形，突出部是孔洞形状的延伸。

更进一步地，衬底为绝缘材料。

更进一步地，金属层的材料为钛、钨、铬、金、银。

更进一步地，金属层的厚度大于200纳米。

更进一步地，金属覆盖层的材料为钛、钨或铬。

更进一步地，金属覆盖层的厚度小于100纳米。

更进一步地，热电材料部的材料为锆钛酸铅、钽酸锂、铌酸锂、氮化镓、硝酸铯。

更进一步地，突出部的高度大于100纳米。

本发明的有益效果：本发明提供了一种宽带高灵敏度光电探测器，金属层置于衬底上，介质层置于金属层上，介质层中设有贯穿的周期性排列的孔洞，孔洞内设有热电材料部，热电材料部的底面与金属层接触，热电材料部突出介质层，形成突出部，金属覆盖层覆盖热电材料部的顶面和侧面，金属覆盖层还覆盖介质层的顶面。应用时，金属覆盖层和金属层连接电极，待测光垂直照射金属覆盖层。待测光耦合进入金属覆盖层和金属层之间的空间，更多地耦合进入突出部，覆盖突出部的金属覆盖层吸收更多的能量，从而产生更多的热，从而在热电材料部的顶部和底部之间产生温度差，从而导致热电材料部内部产生电场，通过探测该电场实现光探测。由于待测光不仅耦合进入介质层所在的空间，而且耦合进入突出部所在的空间，所以本发明具有宽带的效果。此外，由于本探测器对光的吸收能力强，所以本发明还具有灵敏度高的优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是宽带高灵敏度光电探测器的示意图。

图2是又一种宽带高灵敏度光电探测器的示意图。

图中：1、衬底；2、金属层；3、介质层；4、热电材料部；5、金属覆盖层。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1