[发明专利]一种室温下长波柔性红外探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种室温下长波柔性红外探测器，其特征在于：包括柔性基底材料，制备在柔性基底材料上的叉指Au电极层，制备在叉指Au电极层上的单层石墨烯层，制备在单层石墨烯层上的Ti₂O₃光敏层。

2.根据权利要求1所述的一种室温下长波柔性红外探测器，其特征在于：所述叉指Au电极层采用掩膜的方式热蒸发制备在柔性基底材料上。

3.根据权利要求1所述的一种室温下长波柔性红外探测器，其特征在于：所述单层石墨烯层采用微机械剥离法制备在叉指Au电极层上。

4.根据权利要求1所述的一种室温下长波柔性红外探测器，其特征在于：利用球磨法得到Ti₂O₃纳米颗粒，将Ti₂O₃纳米颗粒分散到乙醇溶液后旋涂到所述单层石墨烯层形成所述Ti₂O₃光敏层。

5.根据权利要求1所述的一种室温下长波柔性红外探测器，其特征在于：所述柔性基底材料采用PET或PEN。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种室温下长波柔性红外探测器，其特征在于：所述Ti₂O₃光敏层和单层石墨烯层所形成的异质结结构，当光子被Ti₂O₃吸收并产生包含光生电子和光生空穴的电子空穴对，其中，光生电子被Ti₂O₃捕获，光生空穴被转移到石墨烯沟道中，促使石墨烯杂化态的形成。

7.根据权利要求1～5任一项所述的一种室温下长波柔性红外探测器，其特征在于：所述叉指Au电极层用于收集光生电子和光生空穴，所述Ti₂O₃光敏层用于吸收光子能量产生光生载流子。

8.如权利要求1～7任一项所述的一种室温下长波柔性红外探测器的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：

1)获取柔性基底材料；

2)依次在洗洁精、丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗所述柔性基底材料，将清洗后的所述柔性基底材料干燥；

3)在干燥后的柔性基底材料上制备叉指Au电极层；

4)在叉指Au电极层上制备单层石墨烯层；

5)将Ti₂O₃纳米颗粒分散在乙醇溶液后旋涂到所述石墨烯层上，即得柔性红外探测器。

9.根据权利要求8所述的一种室温下长波柔性红外探测器的制备方法，其特征在于：在制备所述单层石墨烯层时，利用胶带反复多次粘高定向热解石墨，直到得到单层的石墨烯之后，用干沉积法，直接将胶带上的石墨烯沉积在叉指Au电极层上，得到室温条件下存在的石墨烯。

10.根据权利要求8或9所述的一种室温下长波柔性红外探测器的制备方法，其特征在于：用球磨法制备Ti₂O₃纳米颗粒时，采用的玛瑙球直径分别为10mm和5mm，球磨时转速为200～450rpm，时间24～72h。