【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电探测领域，具体涉及一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器及其制备方法。
技术介绍
1、目前，红外量子点光电探测器采用量子点作为光敏层，吸收红外入射光，产生光生载流子；在量子点光敏层的垂直上方和垂直下方分别设置电子传输层和空穴传输层，构建光生载流子的传输通道；电子传输层和空穴传输层分别连接电极层，电极层对器件产生外加电场，对光生载流子进行迁移，形成光电流。此类红外量子点光电探测器制作在衬底上，首先在衬底上制作底电极，在底电极上沉积电子传输层，在电子传输层上旋涂量子点，在量子点光敏层上沉积空穴传输层，在空穴传输层上制作顶电极。此类红外光电探测器对光波长小于截止波长的入射光进行，无法对两种特定波长的目标光进行区分和吸收，例如，无法区分和吸收光通信中波长为1310nm和1550nm的光。本专利技术采用量子点滤光层对波长小于两种目标光的非目标光进行滤除，排除非目标光对光电探测器的干扰；制作两种粒径尺寸不同的量子点光敏层，一种粒径尺寸对应吸收一种波长的目标光；在垂直方向上，通过在两种量子点光敏层中沉积n型及p型纳米晶，制作两个pn结；将两个pn结进行反向串联，通过调整施加在两个pn结上偏置电压的极性和大小，可以控制pn结的导通状态，且两个pn结在同一时刻仅有一个处于反偏状态，处于反偏状态的pn结输出光电流。综上所述，在同一个量子点光电探测器中对两种不同波长的目标光实现了区分和吸收。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决传统近红外量子点光电探测器吸收峰单一，不能对两种波
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器，该探测器从下至上依次包括：al2o3层、石墨烯电极层、bi2se3层、第二量子点光敏层、ag2se层、第一量子点光敏层、bi2se3层、石墨烯电极层、氮化硅绝缘层、量子点滤光层；al2o3层厚度30-50nm、石墨烯电极层厚度5-10nm、bi2se3层厚度50-60nm、第二量子点光敏层厚度400-500nm、ag2se层厚度50-60nm、第一量子点光敏层厚度400-500nm、bi2se3层厚度50-60nm、石墨烯电极层厚度5-10nm、氮化硅绝缘层厚度5-10nm、量子点滤光层厚度400-500nm。
3、第二量子点光敏层材料pbse量子点粒径为6-7nm，吸收波长较长的红外光，第一量子点光敏层材料pbse量子点粒径为3-4nm，吸收波长较短的红外光。两种不同波长的量子点光敏层进行组合，能够区分和吸收两种波长不同的目标光。
4、第二量子点光敏层材料pbse量子点粒径为6-7nm，吸收波长较长的红外光，第一量子点光敏层材料pbs量子点粒径为4-5nm，吸收波长较短的红外光。两种不同波长的量子点光敏层进行组合，能够区分和吸收两种波长不同的目标光。
5、第二量子点光敏层材料pb-s-se三元合金量子点粒径为7-9nm，吸收波长较长的红外光，第一量子点光敏层材料pb-s-se三元合金量子点粒径为4-6nm，吸收波长较短的红外光。两种不同波长的量子点光敏层进行组合，能够区分和吸收两种波长不同的目标光。
6、进一步地， al2o3层的厚度为40nm；石墨烯电极层的厚度为5nm； bi2se3层为bi2se3纳米晶沉积在石墨烯电极层上，bi2se3层的厚度为50nm；第二量子点光敏层的厚度为400nm；ag2se层为ag2se纳米晶沉积在第二量子点光敏层上，ag2se层的厚度为50nm；第一量子点光敏层的厚度为400nm； bi2se3层bi2se3纳米晶沉积在第一量子点光敏层上，bi2se3层的厚度为50nm；石墨烯电极层的厚度为5nm；氮化硅绝缘层的厚度为5nm；量子点滤光层的厚度为400nm。
7、一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器的制备方法：
8、s1.提供al2o3衬底；
9、s2.在al2o3衬底上制作石墨烯电极层；
10、s3.在石墨烯电极层上沉积bi2se3纳米晶；
11、s4.在bi2se3纳米晶上旋涂第二量子点光敏层；
12、s5.在第二量子点光敏层上沉积ag2se纳米晶；
13、s6.在ag2se纳米晶上旋涂第一量子点光敏层；
14、s7.在第一量子点光敏层上沉积bi2se3纳米晶；
15、s8.在bi2se3纳米晶上制作石墨烯电极层；
16、s9.在石墨烯电极层上制作氮化硅绝缘层；
17、s10.在氮化硅绝缘层上旋涂量子点滤光层。
18、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
19、1.在本专利技术中，利用不同粒径大小的量子点材料制作光电探测器，对两种不同波长的近红外光进行区分和吸收，从而实现双吸收峰探测功能；
20、2.器件采用沉积n型或p型纳米晶材料的方式，在器件的垂直方向构建两个反向串联的pn结。pn结的导通受到偏置电压极性和大小的控制，通过调整偏置电压的极性和大小，可以改变pn结的导通状态，器件吸收目标光的波长随之改变。
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1.一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器，其特征在于，该探测器从下至上依次包括：Al2O3层、石墨烯电极层、Bi2Se3层、第二量子点光敏层、Ag2Se层、第一量子点光敏层、Bi2Se3层、石墨烯电极层、氮化硅绝缘层、量子点滤光层；Al2O3层厚度为30-50nm，石墨烯电极层厚度为5-10nm，Bi2Se3层厚度为50-60nm，第二量子点光敏层厚度为400-500nm，Ag2Se层厚度为50-60nm，第一量子点光敏层厚度为400-500nm，Bi2Se3层厚度为50-60nm，石墨烯电极层厚度为5-10nm，氮化硅绝缘层厚度为5-10nm，量子点滤光层厚度为400-500nm。
2.如权利要求1所述的一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器，其特征在于，第二量子点光敏层材料PbSe量子点粒径为6-7nm，第一量子点光敏层材料PbSe量子点粒径为3-4nm。
3.如权利要求1所述的一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器，其特征在于，第二量子点光敏层材料PbSe量子点粒径为6-7nm，第一量子点光敏层材料PbS量子点粒径为4-5nm。
5. 如权利要求1所述的一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器，其特征在于，Al2O3层的厚度为40nm；石墨烯电极层的厚度为5nm； Bi2Se3层为Bi2Se3纳米晶沉积在石墨烯电极层上，Bi2Se3层的厚度为50nm；第二量子点光敏层的厚度为400nm； Ag2Se层为Ag2Se纳米晶沉积在第二量子点光敏层上，Ag2Se层的厚度为50nm；第一量子点光敏层的厚度为400nm； Bi2Se3层Bi2Se3纳米晶沉积在第一量子点光敏层上，Bi2Se3层的厚度为50nm；石墨烯电极层的厚度为5nm；氮化硅绝缘层的厚度为5nm；量子点滤光层的厚度为400nm。
6.一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器的制备方法，其特征在于，该方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器，其特征在于，该探测器从下至上依次包括：al2o3层、石墨烯电极层、bi2se3层、第二量子点光敏层、ag2se层、第一量子点光敏层、bi2se3层、石墨烯电极层、氮化硅绝缘层、量子点滤光层；al2o3层厚度为30-50nm，石墨烯电极层厚度为5-10nm，bi2se3层厚度为50-60nm，第二量子点光敏层厚度为400-500nm，ag2se层厚度为50-60nm，第一量子点光敏层厚度为400-500nm，bi2se3层厚度为50-60nm，石墨烯电极层厚度为5-10nm，氮化硅绝缘层厚度为5-10nm，量子点滤光层厚度为400-500nm。
2.如权利要求1所述的一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器，其特征在于，第二量子点光敏层材料pbse量子点粒径为6-7nm，第一量子点光敏层材料pbse量子点粒径为3-4nm。
3.如权利要求1所述的一种具有双吸收峰的近红外量子点光电探测器，其特征在于，第二量子点光敏层材料pbse量子点粒径为6-7nm，第一量子...
【专利技术属性】
技术研发人员：庹涛，吴志明，王军，陈杨越，储德超，魏来江，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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