[发明专利]一种Ga-GaSb硅基近红外光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种Ga-GaSb硅基近红外光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：

S1、将Ga-GaSb纳米材料浆料涂覆于硅片的一面并干燥，形成Ga-GaSb纳米材料层；

S2、将顶电极材料转移到所述Ga-GaSb纳米材料层表面，形成顶电极；

S3、在所述硅片的另一面复合底电极，得到光电探测器；

其中，

所述Ga-GaSb纳米材料通过以下制备方法制得：

三甲氨基镓二聚体和三苯基锑在十八烯中反应，形成Ga-GaSb纳米材料；

所述Ga-GaSb纳米材料呈类蝌蚪状结构，头部为Ga单质，尾部/躯干主体为GaSb；

所述Ga-GaSb硅基近红外光电探测器包括：

硅片；

复合于所述硅片一面的Ga-GaSb纳米材料层；

复合于所述Ga-GaSb纳米材料层表面的顶电极；

复合于所述硅片另一面的底电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为200~330℃，时间为1~30min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三甲氨基镓二聚体与三苯基锑的摩尔比为（0.5~2）∶ 1；

所述三苯基锑与十八烯的用量比为0.05mmol∶（4~15）mL。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Ga-GaSb纳米材料的制备方法具体包括以下步骤：

a）将三苯基锑溶解液与十八烯超声混合，得到混合液；

b）将三甲氨基镓二聚体溶解液加入所述混合液中进行反应，形成Ga-GaSb纳米材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三苯基锑溶解液为三苯基锑溶解于十八烯中得到的溶解液；

所述三苯基锑溶解液中，三苯基锑与十八烯的用量比为0.05mmol∶（0.5~5）mL；

所述三甲氨基镓二聚体溶解液为三甲氨基镓二聚体溶解于十八烯中得到的溶解液；

所述三甲氨基镓二聚体溶解液中，三甲氨基镓二聚体与十八烯的用量比为0.075mmol∶（0.5~5）mL。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中，超声混合的条件为：超声功率为100~200 W，超声时间为1~5 min；

所述步骤a）中，在所述超声混合后，还包括：在保护性气体条件下，将体系升温至100~150℃保温10~50 min，除去水分和低沸点杂质；

所述步骤b）中：

所述加入的温度比所述反应的温度高10~20℃；

所述加入的方式为：将三甲氨基镓二聚体溶解液放入注射器中，以注入的形式加入体系中；

所述三甲氨基镓二聚体溶解液分1~3次加入所述混合液中。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述顶电极为单层石墨烯层；

所述底电极为导电银浆层或铜箔层。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅片的厚度为200~500μm；

所述Ga-GaSb纳米材料层的厚度为1~2μm；

所述底电极的厚度为0.05~0.2mm；

所述顶电极的厚度为0.35~0.7nm。