[发明专利]电场调节的Ge基双异质结深紫外-近红外双波段光电探测器及其制备方法

说明书

本发明公开了电场调节的Ge基双异质结深紫外‑近红外双波段光电探测器及其制备方法，是以n‑型Ge为基底，在基底上铺设PdTe₂薄膜和Cs₃Cu₂I₅薄膜，且Ge与PdTe₂薄膜形成异质结、PdTe₂薄膜和Cs₃Cu₂I₅薄膜形成异质结。本发明的光电探测器能实现电场调节的深紫外‑近红外双波段光电探测，且制备工艺简单、成本低廉。

技术领域

本发明属于光电探测器技术领域，具体涉及一种电场调节的Ge基双异质结深紫外-近红外双波段光电探测器。

背景技术

光电探测器是一种重要的光电信息转换器件，其作用是将加载有信息的光信号转化为相应的电信号。目前，高性能光电探测器已经广泛应用于包括图像传感、光纤通信、光电检测、火灾监测、生物医学成像、环境监测、空间探测及安全检测等诸多科学研究与工业技术领域。

采用具有不同波段响应的光电探测器来获取不同的目标信息可以大大提高光电探测的准确性并降低探测系统的虚警率。多个波段目标信息的获取，可以使用多个光电探测器；如果使用一个光电探测器可以得到同样的信息，便可实现探测系统结构的简化，提高探测系统在许多应用中的使用效率。这种可以同时获取多个波段目标的光电探测器被称为多波段光电探测器。其中，双波段光电探测器是一种应用最广泛的多波段光电探测器，这种器件能抑制复杂背景对光电探测的影响，提升探测准确率，在军事、安防、遥感等领域具有十分重要的应用价值。目前，对双波段光电探测器的研究包括紫外-紫外，紫外-可见光，紫外-近红外，可见光-近红外和近红外-近红外等波段。但是，目前报道的双波段光电探测器的制备严重依赖于合金、超晶格、多重量子阱结构等外延生长的无机半导体材料，不仅材料生长过程十分复杂，而且不同材料之间往往存在晶格和热不匹配等问题，导致器件制备成本高昂，器件性能可靠性和稳定性下降。这些问题严重阻碍了双波段光电探测器的进一步发展和广泛应用。

发明内容

本发明是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种器件工艺简单、成本低廉的基于Cs₃Cu₂I₅/PdTe₂/Ge双异质结电场调节的深紫外-近红外双波段光电探测器，以期可以有效地提高探测器在深紫外-紫外光波段的电流开关比、响应度等性能，从而实现紫外-近红外双波段的响应，并降低器件制备成本和简化制备工艺。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明基于Cs₃Cu₂I₅/PdTe₂/Ge异质结电场调节的深紫外-近红外双波段光电探测器，是以n-型Ge为基底，在所述基底上铺设PdTe₂薄膜和Cs₃Cu₂I₅薄膜，且Ge与PdTe₂薄膜形成异质结、PdTe₂薄膜和Cs₃Cu₂I₅薄膜形成异质结。具体结构为：