[发明专利]一种光电探测材料在紫外光探测上的应用

说明书

本发明公开了一种光电探测材料在紫外光探测上的应用，所述光电探测材料按照以下方法制备：步骤1，将纳米厚度的过渡金属硫族化物薄片转移到基底上；步骤2，在步骤1所得器件上沉积金纳米层；步骤3，将步骤2得到的器件进行退火处理，自室温20℃～25℃起始以5～15℃/min的速度进行升温至300℃～400℃，保温20～40分钟后，自然冷却至室温得到光电探测材料；所述光电探测材料在紫外光照射后，其电流从基态的纳安级别上升到微安级，并能在紫外光关闭后微安级电流值保持达15～20天，再放在去离子水中清洗后干燥，其电学性质重新到基态，并且所述光电探测材料可循环重复此过程。本发明灵敏度高，响应时间短的优点。

技术领域

本发明涉及光电传感技术领域，特别是涉及一种光电探测材料在紫外光探测上的应用。

背景技术

对紫外光的检测是一项重要的军用和民用技术，它在空间通讯，光电对抗，导弹羽烟监控，生物分子和化学分子检测，臭氧监控和有机污染、水质检查等方面有着广泛的应用。目前商用的紫外探测器件主要是硅基半导体和光电倍增管两类，硅基半导体器件由于其禁带宽度为1.2eV,使得它对可见光区域仍然有很大的响应，为了实现紫外探测需要加紫外滤光片等增加器件结构的复杂度；光电倍增管具有灵敏度高，响应快，稳定性好等特点，但是其体积较大，能耗和暗电流噪声大等也在一定程度上限制了它的应用。

针对以上分析，宽带隙半导体材料收到了研究者们的青睐，如SiC，GaN，ZnO等具有介电常数小，抗辐射能力强的材料。通过掺杂，与其他元素结合等手段，可以实现从3-4eV禁带宽度可调的紫外光探测器。但是，由于固有的宽带隙特点，使得这类紫外光探测器件功耗较大，光电灵敏度较低，且制作工艺通常较为复杂，需要进行掺杂等过程。所以，探索一种制备工艺简单实现低能耗，高光电响应率的新型的紫外光探测器件结构具有重要研究价值。同时，实现光信息的收集和存储是下一代高密度，小型化，低成本的电存储器的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的紫外光探测材料灵敏度低、针对性差、体积大的缺点，而提供一种光电探测材料在紫外光探测上的应用，具有体积小，灵敏度高，响应快，稳定性好的优点。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种光电探测材料在紫外光探测上的应用，所述光电探测材料按照以下方法制备：

步骤1，将纳米厚度的过渡金属硫族化物薄片转移到基底上；

步骤2，在步骤1所得器件上沉积金纳米层；

步骤3，将步骤2得到的器件进行退火处理，自室温20℃～25℃起始以5～15℃/min的速度进行升温至300℃～400℃，保温20～40分钟后，自然冷却至室温得到光电探测材料；

所述光电探测材料在紫外光照射后，其电流从基态的纳安级别上升到微安级，并能在紫外光关闭后微安级电流值保持达15～20天，再放在去离子水中清洗后干燥，其电学性质重新到基态，并且所述光电探测材料可循环重复此过程。

在上述技术方案中，所述步骤1中过渡金属硫族化物的厚度为10-50nm。

在上述技术方案中，所述步骤1中过渡金属硫族化物薄片的面积为100-500平方微米，所述基底的面积为3-4平方厘米。

在上述技术方案中，所述步骤1中的过渡金属硫族化物为MoS₂、ReS₂或MoSe₂。

在上述技术方案中，所述步骤1中的基底为重掺杂硅或二氧化硅基底。

在上述技术方案中，所述步骤1中的过渡金属硫族化物薄片通过干法转移方式复合在基底上。

在上述技术方案中，所述步骤2中金纳米层的厚度为3-10nm。