[发明专利]基于有机-无机多异质结纳米阵列的广谱光电探测器及其制备方法

说明书

本发明属于光电探测器领域，具体涉及基于有机‑无机多异质结纳米阵列的广谱光电探测器及其制备方法，包括ITO透明导电玻璃，位于ITO透明导电玻璃上的β‑Ga₂O₃/GaN异质结纳米片阵列，镶嵌于β‑Ga₂O₃/GaN异质结纳米片阵列之间和位于β‑Ga₂O₃/GaN异质结纳米片阵列上的(NH₄)_x(CH₃CH₂NH₃)_1‑xPbI₃单晶，分别位于(NH₄)_x(CH₃CH₂NH₃)_1‑xPbI₃单晶和ITO透明导电玻璃上的Au薄膜电极；所述(NH₄)_x(CH₃CH₂NH₃)_1‑xPbI₃单晶的x＝0.2～0.8。本发明光电探测器对深紫外区至近红外区光谱均有响应，具有高响应度的广谱探测能力和零功耗特性。且本发明的探测器性能稳定，反应灵敏，暗电流小，可自供电，在广谱光探测领域具有很大的应用前景。

技术领域

本发明属于光电探测器领域，具体涉及基于有机-无机多异质结纳米阵列的广谱光电探测器及其制备方法。

技术背景

目前，半导体基光探测器已从Si基可见至红外探测器发展到化合物半导体基紫外探测器。通常半导体基光探测器一般制成金属肖特基、p/n、p-i-n和金属-半导体-金属结构，但多数在短波范围响应度低，而覆盖紫外到近红外的光谱范围的宽谱响应光电探测器，在工业自动控制、光通信、射线探测、传感监测等领域用途广泛，具有重要的社会经济价值。

β-Ga₂O₃是一种具有深紫外特性的半导体材料，200nm的β-Ga₂O₃薄膜在紫外光区域能达到80％以上的透过率，弥补了传统TCO材料在深紫外区域透过性低的缺点，可用于制作深紫外光电器件。GaN晶体具有宽带隙、强原子键、高热导等性质，而且GaN及GaN基材料的带隙涵盖了从红外到紫外的光谱范围，可以广泛应用于高亮度蓝-绿发光二极管，蓝光激光器以及紫外探测器等领域。当GaN和β-Ga₂O₃两者结合形成异质结时，在界面处形成能带排列，使载流子在界面处发生快速分离，在光电器件领域具有广泛的应用。

氧化镓/氮化镓异质结结构的制备主要有液相法、磁控溅射法和化学气相沉积法等。化学气相沉积法，是利用气态物质在固体表面进行化学反应，生成固态淀积物的过程。化学气相法具有装置简单，所用原料成本低，容易实现大规模工业化生产等优越性。

如何研发制备一种具有高响应度的广谱探测能力光电探测器，是值得进一步探究研发解决的一项问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种灵敏度高、稳定性好、具有高响应度的广谱探测能力和零功耗特性的光电探测器及其制备方法。