[发明专利]一种PtSx

说明书

本发明涉及一种PtS_x高性能光电器件及其制备方法和应用，包括由下自上依次生长的基底、PtS_x薄层、两个电极，所述基底的上表面生长有所述PtS_x薄层，所述PtS_x薄层的上表面设有所述两个电极，1≤x≤2，PtSx薄层通过化学气相沉积法，利用硫化氢气体、氢气和氩气的混合气体，在高温条件下硫化图形化金属铂薄层获得。光电器件通过图形化金属硫化和电极沉积工艺制备，可大面积制备PtS_x薄膜和光电器件。本发明所公开的光电器件具有宽光电响应窗口，光电性能高，稳定好，检测灵敏度高，超高的外量子效率，制作简单，成本低，在光电子器件、气体传感器和电子器件领域具有极大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种光电器件，特别涉及一种PtS_x高性能光电器件及其制备方法和应用。

背景技术

硫化铂薄膜材料和器件作为近年来新兴的二维材料和器件之一，一直受到研究人员的关注。由于其禁带宽度可依据其厚度调整，宽的光谱响应，超灵敏的气体响应和在空气中超级稳定的材料特性，在光电器件、气体探测和电子信息领域的应用前景深远，并且其生长过程比较简单，拥有更高的稳定性，因此受到了广泛的关注。目前，高质量的硫化铂晶体受限于其晶体尺寸和价格，大大限制了其开发和应用快速进展。

为了快速推进硫化铂材料和器件的快速发展和应用，研究者们多采用蒸发硫粉形成硫蒸气来对金属铂进行硫化形成二硫化铂薄膜或一硫化铂薄膜，但该方法制备硫化铂薄膜的质量较差，而且效率较低，制备的硫化铂材料和器件的性能较差，大大影响其应用。因此，开发一个高性能、高稳定性、低成本可大面积制备的硫化铂光电器件在航空航天、海洋以及民用领域具有重大的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种PtS_x高性能光电器件及其制备方法，本发明通过利用硫化氢、氢气和氩气混合气体代替硫粉来制备硫化铂材料和器件，不但提高了硫化铂薄膜和器件的性能，而且提高硫化铂薄膜材料和器件的制备效率。达到了大面积制备，成本低、制作简单，并且具有响应光谱宽、提高光电响应和超稳定性的目的。

本发明还提供了上述PtS_x高性能光电器件的应用。

术语解释：

1、化学气相沉积法，在特定条件下腔体内的气体与气体，或气体与固体反应生成一种或几种新的物质的制备方法

2、硫化，通过含硫的气体与其他物质反应生成新的硫化物的过程。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种PtS_x高性能光电器件，包括由下自上依次生长的基底、PtS_x薄层、两个电极，所述基底的上表面生长有所述PtS_x薄层，所述PtS_x薄层的上表面设有所述两个电极，1≤x≤2。

根据本发明优选的，所述PtS_x薄层的材质为PtS₂和PtS的复合物。

根据本发明优选的，所述PtS_x薄层的厚度为1-30nm；

进一步优选的，所述PtS_x薄层的厚度为3-11nm；

最优选的，所述PtS_x薄层的厚度为11nm。

根据本发明优选的，所述光电器件的光谱响应范围200-1500nm。

根据本发明优选的，所述基底为蓝宝石或氮化镓或碳化硅。