[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

说明书

本发明属于光探测技术领域，具体涉及一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器，该具有纳米复合异质结构的红外光探测器，由上至下依次包括金属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复合薄膜层是通过在Si基底上射频磁控溅射WSe2薄膜及在空气中进行热处理制备的。测试结果显示，所制备薄膜器件表现出良好的红外光响应性能，具有响应速度快等优点。

技术领域

本发明属于光探测技术领域，具体涉及一种红外光探测器及其制备方法。

背景技术

光电探测器是指一种能将光信号转变为电信号的电子器件。红外光探测器已被广泛地应用于红外制导、生物成像、无损检测、通讯、环境监测等领域。但是目前报道的大部分红外光探测器具有成本高、制备工艺复杂等缺点，这严重阻碍了光探测器在实际生活中的应用[ACSnano,2017,11(7):7118]。因此，用更简单的工艺以及更低廉的成本制备高性能的光探测器具有重要的意义。

硅是现代电子学中最常用的半导体，在商业电子设备市场中具有决定性的地位。但是，目前商用的硅基光探测器性能一般[Nature Photonics,2016,10(2):81-92]，故进一步提升硅基光探测器的性能，获得具有更优性能的光探测器是非常有必要的。

过渡金属硫属化合物由于具有优异的光电性能，已经被广泛地应用于光电子领域。另外，近些年来，有研究人员发现，过渡金属硫属化合物在空气中性质不稳定[ACSnano,2016,10(5):5153-5160]，这阻碍了其在实际生活中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有WO3-x-WSe2/Si纳米复合异质结构的红外光探测器及其制备方法，可以解决目前Si基红外光探测器的性能一般以及WSe2在空气中不稳定的问题。

本发明为实现上述目的所要解决的技术问题是，通过磁控溅射以及氧化处理的方法，提高红外光探测器的性能；即通过磁控溅射和氧化处理方法制备WO3-x-WSe2/Si纳米复合异质结构，从而增强其红外光探测能力。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器，其特征在于，为层状结构，由上至

下依次包括金属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；其中：

优选的，所述Si单晶基底是单面抛光，晶面取向为(100)面，导电类型为n型，电阻率为1～3欧姆·厘米；

优选的，所述SiO2绝缘缓冲层的厚度为1-3纳米；

优选的，所述Si基底表面还覆盖有掩膜片，掩膜片位于WO3-x-WSe2复合薄膜层和带有SiO2绝缘缓冲层的Si基底之间；

优选的，所述金属In点电极和金属In电极连接金属Cu导线。

一种具有纳米复合异质结构的红外光探测器的制备方法，包括以下步骤：