[实用新型]一种近红外光电探测器

说明书

本实用新型公开了一种近红外光电探测器，包括：绝缘衬底、电极、石墨烯层和锡掺杂氧化钼纳米薄膜；其中，电极包括正极和负极，正极和负极间隔相对设置于绝缘衬底上；石墨烯层搭设于正极和负极上；锡掺杂氧化钼纳米薄膜叠设于石墨烯层上。该近红外光电探测器包括石墨烯层和锡掺杂氧化钼纳米薄膜所形成的叠层结构，其通过利用锡插层氧化钼可减少氧化钼的禁带宽度，进而可实现对近红外光子的高效吸收，将光生载流子转移到石墨烯层，再利用石墨烯超高的迁移率将光生载流子传输到两端电极，从而可实现近红外波段光的高响应率。

技术领域

本实用新型涉及半导体光电子器件技术领域，尤其是涉及一种近红外光电探测器。

背景技术

近红外光电探测器是将肉眼不可见的红外光辐射信号转化成电信号并进行收集的器件。基于传统窄带隙无机半导体材料的红外光探测和红外成像器件，生产成本昂贵，工艺复杂，因而限制了它的广泛应用。

层状的α-氧化钼作为一种宽带隙半导体材料，在光电设备中占有重要的地位和应用。其本征宽带隙的结构将其光谱范围限定在紫外波段，无法实现对近红外波段光的检测。目前有研究发现，可通过离子掺杂扩宽其光谱响应范围，以实现对近红外光的检测，但以其制得的近红外光电探测器件的响应速率不高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种近红外光电探测器。

本发实用新型的第一方面，提供一种近红外光电探测器，包括：

绝缘衬底；

电极，所述电极包括正极和负极，所述正极和所述负极间隔相对设置于所述绝缘衬底上；

石墨烯层，所述石墨烯层搭设于所述正极和所述负极上；

锡掺杂氧化钼纳米薄膜，所述锡掺杂氧化钼纳米薄膜叠设于所述石墨烯层上。

根据本实用新型实施例的近红外光电探测器，至少具有如下有益效果：该近红外光电探测器包括石墨烯层和锡掺杂氧化钼纳米薄膜所形成的叠层结构，其中，通过利用锡插层氧化钼可减少氧化钼的禁带宽度，进而可实现对近红外光子的高效吸收，将光生载流子转移到石墨烯层，再利用石墨烯超高的迁移率将光生载流子传输到两端电极，从而可实现近红外波段光的高响应率。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘衬底选自单晶硅衬底、石英玻璃衬底、云母衬底、SiO₂衬底、Al₂O₃衬底、蓝宝石衬底、PET衬底中的至少一种。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘衬底为层叠设置的单晶硅衬底和SiO₂衬底。

根据本实用新型的一些实施例，所述正极和所述负极均为金属电极。

根据本实用新型的一些实施例，所述电极的厚度为80～100nm。

根据本实用新型的一些实施例，所述石墨烯层为单层或多层。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一实施例近红外光电探测器一实施例的结构示意图；

图2为图1所示近红外光电探测器的制备流程图；

图3为化学气相沉积法制备氧化钼纳米薄膜的示意图；

图4为图1所示近红外光电探测器中锡掺杂氧化钼纳米薄膜制备过程所制得氧化钼纳米薄膜的扫描电镜图；

图5为图1所示近红外光电探测器中锡掺杂氧化钼纳米薄膜制备过程所制得氧化钼纳米薄膜的X-射线衍射图谱；