[发明专利]一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器，其特征在于：包括金属In点电极、金属Pd前电极、WO3-x-WSe2复合薄膜层、SiO2绝缘缓冲层、Si单晶基底和金属In背电极，WO3-x-WSe2复合薄膜层设置在Si基底表面，WO3-x-WSe2复合薄膜层厚度为40-100纳米，金属Pd前电极在WO3-x-WSe2复合薄膜层表面，金属In电极分别压制于金属Pd前电极和Si基底表面。

2.根据权利要求1所述的一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器，其特征在于：所述Si基底为n型Si单晶基底，电阻率为1～3欧姆·厘米。

3.根据权利要求1所述的一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器，其特征在于：所述金属In电极连接金属Cu导线。

4.一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)选取Si基底，对其进行清洗；

(2)对清洗完成后的Si基底进行干燥；

(3)将干燥完成的Si基底放入真空腔，在氩气环境下，采用射频磁控溅射技术，利用电离出的氩离子轰击WSe2靶材，在Si基底表面沉积WSe2薄膜层；所述WSe2靶材为WSe2陶瓷靶，靶材纯度为99.9％，所述氩气气压维持1.0帕斯卡不变，靶基距为50毫米，薄膜的沉积温度为20～25摄氏度，薄膜层厚度为40-100纳米；

(4)将覆盖有WSe2薄膜层的Si基底放入管式电阻炉，在温度为100～400摄氏度下空气气氛中热处理，温度上升速率为10摄氏度每分钟，至100～400摄氏度时保持30分钟，然后自然冷却至室温，得到WO3-x-WSe2/Si纳米复合异质结构；

(5)在WO3-x-WSe2/Si纳米复合异质结构的WO3-x-WSe2侧覆盖掩膜片；将覆盖有掩膜片的WO3-x-WSe2/Si纳米复合异质结构放入真空腔；采用直流磁控溅射技术，利用电离出的氩离子轰击金属Pd靶材，在WO3-x-WSe2/Si纳米复合异质结构表面沉积金属Pd前电极；所述Pd靶材为Pd金属靶，靶材纯度为99.9％；所述氩气气压维持5.0帕斯卡不变，靶基距为50毫米，金属Pd薄膜的沉积温度为20～25摄氏度，金属Pd前电极厚度为10-30纳米；

(6)将WO3-x-WSe2/Si纳米复合异质结构背面的SiO2层用物理方法除去；

(7)分别在金属Pd前电极和Si基底上完成金属In电极的压制，并引出金属Cu导线，完成器件的制备。

5.根据权利要求4所述的一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述Si基底尺寸为10毫米×10毫米；清洗过程如下：将Si基底依次在高纯酒精和丙酮溶液中多次超声清洗，每次清洗的时间长度为180秒。