[发明专利]一种硒化物纳米棒

说明书

本发明公开了一种硒化物纳米棒，属于纳米半导体的制备领域。包括如下步骤：将KOH、SeO₂粉、AgNO₃和In(NO₃)₃溶解于非配位溶剂和少量的乙二胺中，在惰性气体保护下，温度为200～240℃，并剧烈搅拌，保温12～24小时，制备得到硒化物纳米棒。碱在熔融状态下的其氢氧根离子分离成和，然后在非配位溶剂的稀释下，降低其粘度提高其流动性，在熔融碱的这样的碱性环境中In₂Se₃形成纤锌矿结构的晶核，最后通过乙二胺分子在反应混合物中对晶面的竞争性吸附，诱导生长方向，促使In₂Se₃晶核继续吸附和少量的和各向异性生长。解决了在实际使用过程中，本征电导率过低，导致探测器的光谱响应度和外量子效率较低的问题。

本发明为分案申请，原申请的信息如下，名称：一种硒化物纳米棒、其制备方法及其制备的光电探测器，申请号：2019107022945，申请日：2019.07.31。

技术领域

本发明属于纳米半导体的制备领域，尤其是一种硒化物纳米棒。

背景技术

作为纳米科学技术的基础，新的纳米材料的制备和应用已经成为纳米科技中一个重要研究方向。半导体纳米材料由于其特有的物化性质逐渐成为当今社会的热点研究材料。研究人员通过将纳米半导体应用于光电器件中，并成功研制出发光二极管、大阳能电池和光电探测器等一系列具有代表性功能器件，在实际的工业生产和社会生活中起到了不可或缺的作用。以光电探测器为例，半导体材料的光电导特性是决定光电探测器性能好坏的一个关键指标。因此，如何实现纳米材料的可控制备，充分发挥其在光电领域的应用价值，也是研究者需要考虑才一个重要问题。

在众多的纳米半导体材料中，金属硫化物的半导体为当今的一个研究重点，如ZnO、ZnS、CdS等材料已广泛应用于光电领域，而对硒化物的研究相对滞后。其中，硒化铟In₂Se₃作为一种新型纳米材料，由于其独特的晶体结构，一般由多个一维纳米带沿着一个方向通过范德华力堆积，形成一维纳米棒。其既可以作为单独的器件使用，也可以在纳米器件中充当连接单元，因此开展对纳米硒化铟材料的研究都有着十分重要的意义。但是在实际使用过程中，由于其本征电导率过低，从而导致热电功率因子低，因此以此制备的探测器的光谱响应度和外量子效率较低。

发明内容

发明目的：提供一种纳米棒薄膜光电探测器的制备方法，以解决上述背景技术中所涉及的问题。

技术方案：一种纳米棒薄膜光电探测器，包括：

基底，采用SiO₂/Si制备的长方形底板；

电极，在所述基底上雕刻有两个偏移预定距离的叉指Au电极，其长宽之比为10:1，指间距与所述叉指Au电极宽度相同；

半导体介质，在所电极之间填充有硒化物纳米棒，形成薄膜；

所述硒化物纳米棒为，x=0～0.05。

其中，所述硒化物纳米棒的制备方法包括如下步骤：

S1、将KOH、SeO₂粉、AgNO₃和In(NO₃)₃放入反应容器中，采用机械摇晃/搅拌，充分混合反应物；

S2、向反应容器中加入有机溶剂和少量的乙二胺，在惰性气体保护下，升温至80～100℃，并采用超声波搅拌，至固体全部溶解；

S3、然后在惰性气体保护下，继续升温至200～240℃，并剧烈搅拌，保温12～24小时；

S4、待其冷却至室温后，收集、离心、洗涤和干燥纳米棒产物。