[发明专利]一种光电传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种光电传感器。

背景技术

随着科学技术的发展，传感器在各领域中也应用得越来越多。其中，光电传感器作为传感器中的一员在各领域中起着重要的作用。

光电传感器可以使用其光敏元件将光信号转换成电信号，主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计算、导弹制导、光学成像、光电通信、和红外遥感等。随着科学技术的发展，人们对光电传感器的要求也越来越高，如：要求光电传感器的功耗更小、灵敏度更高、更适应外界环境等。然而，现有的光电传感器难以同时满足以上条件。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种光电传感器，以使光电传感器的功耗更小、灵敏度更高、更适应外界环境，技术方案如下：

一种光电传感器，包括光敏元件，所述光敏元件由纳米材料三硒化二铟构成。

优选的，所述光电传感器为光敏电阻型。

优选的，所述光电传感器为场效应晶体管型。

优选的，所述光敏元件为三硒化二铟构成的单根纳米线。

优选的，所述光敏元件由多根三硒化二铟纳米线组成。

优选的，所述多根三硒化二铟纳米线形成网络膜结构。

通过应用以上技术方案，本发明能够使用纳米材料三硒化二铟构成光电传感器的光敏元件，由于纳米材料三硒化二铟的尺寸很小，因此功耗很低。同时，经过试验发现本发明光敏元件的灵敏度较高，有较宽的温度适应性和较宽的光谱响应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实验测得的单根三硒化二铟纳米线构成的光敏元件在时间间隔为50秒的多次可重复开关效应；

图2为本发明实验测得的单根三硒化二铟构成的光敏元件在不同光照强度下和光电流的关系；

图3为本发明实验测得的单根三硒化二铟构成的光敏元件在不同波长(254nm-800nm)的光照下和开关比率的关系；

图4为本发明实验测得的单根三硒化二铟构成的光敏元件在不同温度下受到550nm波长光照时的电流响应；

图5为本发明实施例提供的一种光电传感器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种光电传感器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种光电传感器，包括光敏元件，光敏元件由纳米材料三硒化二铟(In₂Se₃)构成。

其中，光敏元件可以为三硒化二铟构成的单根纳米线(也可以称为单根三硒化二铟纳米线)或纳米棒，当然也可以由多根三硒化二铟纳米线或纳米棒组成。在实际应用中，光敏元件还可以为三硒化二铟构成的单个量子点。当然，本领域技术人员可以理解的是，以上纳米线、纳米棒和单个量子点的任意组合构成的光敏元件也可以完成本发明。

其中，当多根三硒化二铟纳米线的数量较多时，多根三硒化二铟纳米线可以形成网络膜结构。

In₂Se₃是一种直接带隙硫系半导体材料，在纳米尺度下有着优异的光敏特性。相比于它的块体材料，纳米材料由于量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等一系列优势，以纳米材料组装的器件会显示出更加优良的性能，例如：对环境更加高的敏感度，更快的响应速度和更加小的工作能耗等。In₂Se₃构成的纳米线、纳米棒等低维纳米结构对光有着灵敏的感应。

图1所示为实验测得的单根三硒化二铟纳米线构成的光敏元件在时间间隔为50秒的多次可重复开关效应。实验中所使用的照射光为可见光，其强度为6mw/cm。电路中的光电流强度和暗电流分别稳定在5.0pA和45fA上下，说明该器件具有非常稳定的开关效应及较大的开关比(＞100)。