[发明专利]一种有机g-CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机g‑CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器，它包括CVD单层TMDs薄膜以及覆盖在TMDs薄膜表面的g‑CNQDs，单层TMDs薄膜为二维材料，g‑CNQDs为零维材料，二者通过形成异质结，构建形成TMDs/g‑CNQDs异质结构的光电探测器；本发明还提供了上述g‑CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器的制备方法，依次通过清洗、掺杂和干燥步骤制备而成，制备方法简单，过程易于控制，环境友好且性能优异，g‑CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器较未修饰之前不仅光谱响应范围得到了拓宽，光响应度也得到了较大的提升。

技术领域

本发明属于二维材料与器件领域，涉及一种有机g-CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器及其制备方法。

背景技术

TMDs的强光吸收，结合其良好的迁移率和制备超薄晶体薄膜的可能性，在过去十年中引起了人们对这种用于光电探测应用材料的极大兴趣。但受限于TMDs的本征禁带宽度，无论是单层还是多层TMDs的光响应都局限在可见光及近红外区域，无法实现更宽波段的探测。因此，开发宽谱二维TMDs光电探测器是本领域的一个研究热点。

量子点(Quantum Dots,QDs)具有光谱可调和可溶液加工等特点。量子点的光谱吸收范围可以影响与量子点构成异质结的TMDs光电探测器的光谱吸收范围，从而可以拓宽TMDs光电探测器光谱吸收范围。但目前量子点增强光电探测器的集成工艺复杂，量子点中多含重金属Cd和Pb，因此，急需开发集成工艺简单、环境友好且性能优异的量子点材料。

发明内容

本发明旨在提供一种有机g-CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器，它包括CVD单层TMDs薄膜以及覆盖在TMDs薄膜表面的g-CNQDs，单层TMDs薄膜为二维材料，有机g-CNQDs为零维材料，二者通过形成异质结，构建形成TMDs/g-CNQDs异质结构的光电探测器。

本发明还提供了上述有机g-CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器的制备方法，依次通过清洗、掺杂和干燥步骤制备而成，制备方法简单，过程易于控制，环境友好且性能优异，g-CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器较未修饰之前不仅光谱响应范围得到了拓宽，光响应度也得到了较大的提升。

本发明所采取的技术方案如下：

一种有机g-CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器，包括CVD单层TMDs薄膜以及覆盖在TMDs薄膜表面的g-CNQDs，所述单层TMDs薄膜为二维材料，所述有机g-CNQDs为零维材料，二者通过形成异质结，构建了TMDs/g-CNQDs异质结构的光电探测器。

本发明还提供了一种有机g-CNQDs修饰CVD单层TMDs光电探测器的制备方法，按照如下的步骤顺序依次进行：

(1)清洗

将CVD单层TMDs光电探测器固定在旋涂机上，向其表面滴加0.2～1mL异丙醇，于转速为800～1500rpm下旋涂5～10s，得A；

该步骤为了对氧化硅衬底和TMDs薄膜表面进行清洗，清洗后衬底和薄膜表面的洁净程度对掺杂过程的均匀性以及最终产品的性能有一定的影响，在本发明的转速和旋涂清洗时间内既保证了衬底和薄膜表面的洁净程度，为后续掺杂做准备，同时还保证了衬底和薄膜表面的完整性。

(2)掺杂

取g-CNQDs分散液滴加在A表面，充分润湿后，以800～1500rpm的转速旋涂30～60s，使g-CNQDs均匀分散在TMDs薄膜表面，得B；