CN112420398B - 基于等离子体激元增强的光电化学光探测器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种光电化学光探测器，所述光电化学光探测器包括光电极，所述光电极包括导电衬底，还包括生长在所述衬底表面的氮化镓(GaN)基纳米线，所述GaN基纳米线表面修饰有一层均匀的纳米颗粒。本发明还公开了一种光电化学光探测器的制备方法。本发明的GaN基光电化学光探测器将具有表面等离子体增强效应的金属Rh(或Ag，Au，Al等金属)纳米颗粒修饰于AlxGa1‑xN，InxGa1‑xN，InyAlxGa1‑x‑yN，BxAlyGa1‑x‑yN，BxInyGa1‑x‑yN纳米线表面，提高半导体纳米线自身光生载流子产生量的同时向半导体注入热电子，最终实现光电化学光探测器光电流响应的提升。
Description
技术领域
本发明涉及光电探测器技术领域，尤其涉及一种可提高探测性能的基于等离子体激元增强效应的光电化学探测器及其制备方法。
背景技术
光电探测器，即捕获光信号并将其转换为电信号的器件，被广泛应用于成像，通信，传感，计算和新兴可穿戴设备等领域。光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等；在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面；紫外波段主要用于火焰探测，导弹警报，臭氧监测和非视距光通信等。现有的光探测器大都基于简单的金属-半导体-金属(Metal-Semiconductor-Metal，即MSM)结构，这种光探测器在工作时需要施加外部偏压，不仅耗费电力，在响应度及响应速度方面也有待提高；同时，为了满足不同应用需求，探测器的设计涉及的材料体系和结构纷繁复杂，没有一个统一的设计和制备方法，这为大规模生产适用于各波段的光探测器带来了极大的不便。
目前的光电化学光探测器主要由光电化学反应衍变而来。光电化学反应即半导体受光照产生光生电子-空穴对，光生电子/空穴于半导体电极发生还原/氧化反应，光生空穴/电子流经外电路至对电极发生氧化/还原反应。该过程中的性能指标光/暗电流比，响应时间与光照波长、强度直接相关，并以此逐步衍生出专用于光探测的光电化学装置。目前光电化学反应的研究热点主要为可见光波段的氧化还原反应，由此衍生出的光电化学光探测器也以可见光探测为主。现有的红外光波段和紫外光波段光电化学光探测器因半导体材料晶体质量差，氧化还原反应速率慢等原因，整体性能极差，需要基于材料创新来提升其整体探测性能。
从光电化学光探测器的原理出发，有两种策略可增强其探测性能。第一，在其纳米线表面复合助催化剂，提高其氧化还原的反应速率，可获得更高的光响应度。第二，提高纳米线自身的光生载流子产生量，从而达到提升光响应度的目的。本发明拟采用第二种方法，通过表面等离子体近场增强效应，提高纳米线内部光生载流子总量。表面等离子体激元效应对于半导体，有两方面的作用。第一，在光照的作用下，表面等离子体激元金属附近会产生电场，该电场可加速半导体中电子-空穴对(即光生载流子)的形成。第二，在光照的作用下，表面等离子体激元金属中会激发出热电子。热电子可以克服金属与半导体间的势垒，注入半导体，从而提高光生载流子数目。
传统的表面等离子体增强光电器件(发光二极管、固态光探测器)通常根据对应的光波长来选择相应的等离子体金属种类及结构。此类光电器件所用的等离子体金属绝大多数由微纳加工或高温煅烧金属薄膜制成，有相当大的劣势。如粒径过大，颗粒分布不均，高温煅烧造成掺杂等，不利于提高器件性能。传统光电器件主要关注的是大粒径(大于30nm)等离子体金属的散射效应，而并未关注小颗粒等离子体金属的热电子注入与近场增强效应，未完全开发出等离子体增强效应在光电器件的应用潜力。与此对应，在光电化学领域人们已经对此展开了大量工作，细致研究了等离子体金属的热电子注入效应与近场增强效应，取得了重大进展。但是，光电化学主要关注的是可见光，以致对应等离子体增强效应的研究集中在可见光及近紫外UVA波段。将光电化学领域中关于等离子体激元增强效应的研究推广到全波段光响应，应用于新型光电器件，推广到传统光电器件具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可提高探测性能的光电化学探测器及其制备方法，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种光电化学光探测器，所述光电化学光探测器包括光电极，所述光电极
包括导电衬底，
导电衬底为导电的基于半导体材料的衬底，包括导电的硅衬底和固态金属衬底包括金属钼衬底，
还包括生长在所述衬底表面的GaN基纳米线，所述GaN基纳米线表面修饰有一层均匀的纳米颗粒。
其中，所述纳米颗粒为具有等离子体激元增强效应的金属纳米颗粒。
其中，所述光电化学光探测器还包括：
与所述光电极接触的电解质溶液，所述电解质溶液采用I-/I3 -电解质溶液体系；
与所述电解质溶液接触的对电极，所述对电极采用铂网电极。
其中，所述光电化学光探测器还包括夹层结构，所述夹层结构为光电极和对电极所在的两块石英玻璃和两块石英玻璃四周的环氧树脂组成的结构。
其中，通过控制生长或者合成所述GaN基纳米线过程中的工艺参数，即能够实现不同B，Al，In，Ga，N元素占比的纳米线，调控纳米线中B，Al，In，Ga占比，就能够精确控制纳米线禁带带隙宽度，实现红外、可见光和紫外的全波段光吸收。
作为本发明的另一方面，提供了一种如上所述的光电化学光探测器的制备方法，包括以下步骤：
根据生产需求确定纳米线组分；
生长合成纳米线；
于纳米线表面修饰具有等离子体增强效应的金属纳米颗粒；
制作光电极和制作对电极；
制作夹层结构；
电解质溶液注入和封孔，至此便完成了光电化学光探测器的制备。
其中，所述于纳米线表面修饰具有等离子体激元增强效应的金属纳米颗粒的方法包括光沉积、原子层沉积、浸渍法和滴注法。
其中，所述制作光电极具体包括以下步骤：
在没有生长纳米线的导电衬底的背面涂上液态Galn合金，形成导电接触；
在铜条上涂抹银胶，并将其与涂有Galn合金的衬底面压实；
用环氧树脂封装电极，仅留GaN基纳米线暴露在空气中；
将电极用环氧树脂固定在石英玻璃上，做成光电极；和/或
所述制作对电极具体包括以下步骤：
利用打孔机在石英玻璃上打孔，用于后续电解质溶液注入；
将铂网电极通过紫外固化环氧树脂粘连，固定在石英玻璃板上，做成对电极。
其中，所述制作夹层结构具体包括以下步骤：
将做好的光电极玻璃板和对电极玻璃板用乙醇棉擦洗多次，除去电极周围的污迹；
在经过擦洗并干燥的光电极玻璃板边缘手动涂上紫外固化环氧树脂；
将对电极放在涂好紫外固化环氧树脂的光电极上，在紫外光灯下进行曝光，使紫外固化环氧树脂凝固，从而完成夹层结构的封装过程。
其中，所述电解质溶液注入和封孔的步骤利用注射器注入电解质溶液，具体包括以下步骤：
注射器中吸取足够的电解质溶液通过小孔注入电解质溶液直至电解质溶液充满；
使用紫外固化环氧树脂封闭小孔，完成光电化学光探测器的制作。
基于上述技术方案可知，本发明的光电化学探测器及其制备方法相对于现有技术至少具有如下有益效果之一或其中的一部分：
本发明的GaN基光电化学光探测器具有以下优势：(1)本发明采用金属Rh(或Ag，Au等贵金属)修饰于AlxGa1-xN，InxGa1-xN，InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN，BxInyGa1-x-yN纳米线表面，利用表面等离子体增强效应，提高纳米线内部光生载流子总量，从而达到提升光电流响应的效果。(2)本发明采用I-/I3 -电解质溶液体系，相较于基于水溶液的传统光电化学光探测器，在探测过程中不会产生气体等其他副产物，封装后便于携带，无需后续的维护和气体排出设计。(3)不同波长光探测器生产流程简化：基于GaN基纳米线的全波段光探测器因材料体系相同，电极制备、光探测器结构制作流程完全一致，无需因探测波长需求改变变更材料体系，调整工艺，在实际生产中只用在一套通用流程下即可以实现生产不同波长探测的光探测器，简化生产流程。(4)可自供电工作，无需外加偏压。(5)制造工艺简单且成本低，GaN基光电化学光探测器结构简单，不需要参比电极和电化学工作站等，直接使用商用万用表就可直接实现探测功能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的可提高探测性能的光电化学探测器的制备方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的制备方法中的生长合成纳米线的SEM图；
图3为本发明实施例提供的制备方法中的利用光沉积进行纳米线表面修饰金属颗粒的过程示意图；
图4为本发明实施例提供的光电极示意图；
图5为本发明实施例提供的对电极示意图；
图6为本发明实施例提供的夹层结构的侧视图；
图7为本发明实施例提供的夹层结构的俯视图；
图8为本发明实施例提供的注入电解质溶液示意图；
图9为本发明实施例提供的探测过程示意图；
图10为不同种类光对应的光波长及AlxGa1-xN，InxGa1-xN，InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN，BxInyGa1-x-yN材料能带随组分变化的趋势。
具体实施方式
传统MSM、肖特基结、p-n/n-n结所组成的光电探测器在断电情况下无法工作，工艺复杂成本高，制造精度要求高，光响应度低，响应时间不可调。除此之外，传统的光探测器材料种类繁多，制备方法千差万别，不利于规模化生产；因材料选择固定，探测波段单一，仅可应用于特定探测场景，不具有普适性。
常见的光电化学光探测器虽然具有以下优势：(1)可自供电工作，无需外加额外电能。(2)结构简单，制造过程要求低，成本低廉，利于大规模生产。但是现有的光电化学光探测器通常基于水系三电极体系，探测过程中需要参比电极和电化学工作站等，探测和制作过程繁琐；同时由于水系三电极体系在探测过程中会产生氢气和氧气，需要后续维护和其他的气体排出设计，不利于器件封装及携带。
从光电化学光探测器的原理出发，有两种策略可增强其探测性能。第一，在其纳米线表面复合助催化剂，提高其氧化还原的反应速率，可获得更高的光响应度。第二，提高纳米线内部的光生载流子总量，从而达到提升光响应度的目的。本发明拟采用第二种方法，通过表面等离子体增强效应，提高纳米线内部的光生载流子总量。表面等离子体对于半导体，有两方面的作用。第一，在光照的作用下，表面等离子体附近会产生电场，该电场可加速纳米线中电子-空穴对(即光生载流子)的形成。第二，在光照的作用下，表面等离子体会激发出热电子。热电子可以克服等离子体与半导体间的势垒，注入半导体，从而提高光生载流子数目。
与此同时，在光电化学领域人们已经对此展开了大量工作，细致研究了等离子体金属的热电子注入效应与近场增强效应，取得了重大进展。但是，光电化学主要关注的是可见光，在传统的光电化学催化领域中，大家广泛采用表面等离子体增强效应来提高光催化活性，不过选用的绝大多数为具可见光响应及近紫外UVA波段的等离子体效应的金属。将光电化学领域等离子体激元增强效应的研究推广到全光谱波段，对于新型光电器件，传统固态器件的研究具有重要意义。本发明以此为灵感，结合GaN材料体系带隙可调这一特性，将表面等离子体激元增强的应用波长扩展到全光谱波段，通过在纳米线表面修饰能够对目标波长响应的纳米金属颗粒(或纳米棒、纳米片)，实现光电化学光探测器性能的整体提升。
本发明提出一种基于表面等离子体增强GaN基纳米线和I-/I3 -电解质溶液体系的紫外-可见-红外探测波长可调的自供能光电化学光探测器。通过控制生长或者合成GaN基纳米线过程中的工艺参数，即可实现不同B，Al，In，Ga，N元素占比的纳米线，调控纳米线中B，Al，In，Ga组分占比，就可以精确控制纳米线禁带带隙宽度，实现对应波长红外光、可见光或紫外光的吸收(200纳米到1900纳米)，用于不同波段光吸收光电化学光探测器的制备。采用滴注法(或光沉积、原子层沉积法)于纳米线表面修饰一层均匀的Ag(Au、Al，金属种类视波长而定)纳米颗粒，利用表面等离子激元增强效应，提高光电化学光电探测器的性能。由染料敏化太阳能电池体系获得灵感，采用染料敏化太阳能电池中的I-/I3 -电解质溶液体系来实现光探测功能，探测过程不会产生其他副产物，探测和制作过程简单。最终实现高响应度、快速反应、便于携带、经济环保、自供能的波长可调(紫外-可见-红外探测)的自供能光电化学光探测器。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明公开了一种光电化学光探测器，所述光电化学光探测器包括光电极，所述光电极包括导电衬底，还包括生长在所述衬底表面的GaN基纳米线，所述GaN基纳米线表面修饰有一层均匀的具表面等离子增强效应的纳米颗粒，提高光电化学光探测器的探测性能。所述纳米颗粒为金属纳米颗粒。
所述光电化学光探测器还包括：与所述光电极接触的电解质溶液，所述电解质溶液采用I-/I3 -电解质溶液体系；与所述电解质溶液接触的对电极，所述对电极采用铂网电极。
所述光电化学光探测器还包括夹层结构，所述夹层结构为光电极和对电极所在的两块石英玻璃和两块石英玻璃之间的环氧树脂组成的结构。
通过控制生长或者合成所述GaN基纳米线过程中的工艺参数，即能够实现不同B，Al，In，Ga，N元素占比的纳米线，调控纳米线中B，Al，In，Ga组分占比，就能够精确控制纳米线禁带带隙宽度，实现对应红外光、可见光或紫外光的光吸收。
如图1所示，为可提高探测性能的光电化学探测器的制备方法的流程示意图；本发明公开了一种如上所述的光电化学光探测器的制备方法，包括以下步骤：
根据生产需求确定纳米线组分；
生长合成纳米线；
于纳米线表面修饰具有等离子体增强效应的金属纳米颗粒；
制作光电极和制作对电极；
制作夹层结构；
电解质溶液注入和封孔，至此便完成了光电化学光探测器的制备。
所述于纳米线表面修饰具有等离子体增强效应的金属纳米颗粒的方法包括光沉积、原子层沉积、浸渍法和滴注法。
所述制作光电极具体包括以下步骤：
在导电衬底的背面(该面未生长纳米线)涂上液态Galn合金，形成导电接触；
在铜条上涂抹银胶，并将其与涂有Galn合金的衬底面压实；
用环氧树脂封装电极，仅留GaN基纳米线暴露在空气中；
将电极用环氧树脂固定在石英玻璃上，做成光电极。
所述制作对电极具体包括以下步骤：
利用打孔机在石英玻璃上打孔，用于后续电解质溶液注入；
将铂网电极通过紫外固化环氧树脂粘连，固定在石英玻璃板上，做成对电极。
所述制作夹层结构具体包括以下步骤：
将做好的光电极玻璃板和对电极玻璃板用乙醇棉擦洗多次，除去电极周围的污迹；
在经过擦洗并干燥的光电极玻璃板边缘手动涂上紫外固化环氧树脂；
将对电极放在涂好紫外固化环氧树脂的光电极上，在紫外光灯下进行曝光，使紫外固化环氧树脂凝固，从而完成夹层结构的封装过程。
所述电解质溶液注入和封孔的步骤利用注射器注入电解质溶液，具体包括以下步骤：
注射器中吸取足够的电解质溶液通过小孔注入电解质溶液直至电解质溶液充满；
使用紫外固化环氧树脂封闭小孔，完成光电化学光探测器的制作。
下边通过一具体实施例进一步介绍本发明的技术方案。
本发明的制备方法包括以下具体步骤：
(1)确定纳米线组分
根据光探测需求选择合适的AlxGa1-xN(紫外波段)，InxGa1-xN(可见光/红外波段)，InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN，BxInyGa1-x-yN纳米线(其中0≤x≤1，0≤y≤1)组分。
(2)纳米线生长
通过分子束外延或者金属有机物化学气相沉积方法在导电硅(Si)衬底或者任何导电衬底上外延生长高质量GaN基纳米线，如图2所示。
(3)修饰等离子体金属
需要根据探测波长选择对应具有该波长光响应的等离子体金属，比如，日盲光探测选择具紫外光响应的Pt，Rh金属，而可见光探测选择具可见光响应的Au。
方案一：光沉积
将所生长的AlxGa1-xN(紫外波段)，InxGa1-xN(可见光/红外波段)InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN，BxInyGa1-x-yN与3μL，0.2mM的所选择的具等离子体激元增强效应的金属离子前驱溶液(Pt，Al，Ag，Au，Rh等)、60mL蒸馏水放入特制容器中，用氩气吹扫溶液中的氧气。然后，在真空室内充满0.33atm的氩气，用与纳米线探测波长对应的光线照射一定时间。然后用蒸馏水清洗AlxGa1-xN，InxGa1-xN，InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN，BxInyGa1-x-yN纳米线。
在光沉积过程中，由半导体光电效应，AlxGa1-xN，InxGa1-xN纳米线吸收光子后产生光生电子-空穴对。随后光生电子扩散至纳米线表面，因光生电子能量大于溶液中的金属前驱基团的还原电位，扩散至纳米线表面的光生电子将还原吸附于纳米线表面的金属前驱基团，形成纳米金属颗粒，如图3所示。
方案二：原子层沉积(ALD)
原子层沉积技术可以在纳米尺度上精确控制物质成分与形貌。它可以将被沉积物质以单原子膜的形式一层一层的镀在基底表面。原子层沉积的过程是通过连续的自限制的半反应来实现的，在反应的过程中反应的气相前驱体交替通入并在基底表面通过活性官能团形成单层化学吸附并完成反应。将金属有机化合物前驱作为金属源，通过原子层沉积技术将金属纳米颗粒沉积在AlxGa1-xN，InxGa1-xN，InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN，BxInyGa1-x-yN纳米线上。在ALD沉积期间，腔室温度保持为250℃，并保持真空300mTorr。
方案三：浸渍法
将AlxGa1-xN，InxGa1-xN纳米线浸渍在对应前驱体溶液中一定时间，随后在一定温度下干燥，最后经高温退火后形成纳米颗粒。
方案四：滴注法
通过化学方法合成不同形貌(纳米球，纳米片，纳米棒等)的金属纳米颗粒。将含有这些金属纳米颗粒的溶剂滴加于AlxGa1-xN，InxGa1-xN，InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN，BxInyGa1-x-yN纳米线外延片表面，待溶液蒸发后，金属纳米颗粒自然附着在纳米线上。
(4)光电极制作
在半导体导电衬底如Si衬底上制备光电极，因所用半导体导电衬底Si与金属导线直接接触会形成肖特基势垒，不利于电流导通，需制备具欧姆接触特性的电极。先用金刚石刀刮Si衬底背面(该面未生长纳米线)，除去自然生长的SiO2层，再涂上液态GaIn合金，形成良好的导电接触。如果是用导电金属作为衬底，则直接在未生长纳米线的背面涂上液态GaIn合金。随后于Cu条上涂抹Ag胶，并将其与涂有GaIn合金的Si衬底面压实，用环氧树脂封装电极，仅留GaN基纳米线暴露在空气中。最后将电极用环氧树脂固定在普通玻璃上，做成光电极。如图4所示。
图4中实际制作中只有纳米线暴露在外，本示意图为了指出Si衬底位置，所以将Si衬底画了出来，实际制作中，Si衬底也被环氧树脂包裹；虚线框内是夹层结构区域。
(5)对电极制作
利用打孔机在石英玻璃上打孔，用于后续电解质溶液注入。将铂网电极通过紫外固化环氧树脂粘连，固定在石英玻璃板上，做成对电极。如图5所示。
(6)夹层结构制作
先将做好的光阴极和对电极玻璃板用乙醇棉擦洗3次，除去电极周围的灰尘等污迹。然后在做好的光阴极玻璃板边缘手动涂上紫外固化环氧树脂，将对电极放在涂好紫外固化环氧树脂的光阴极上，之后在紫外光灯下进行曝光，使紫外固化环氧树脂凝固，从而完成夹层结构的封装过程。如图6和图7所示，其中图6为夹层结构的侧视图；图7为其俯视图。
(7)电解质溶液注入和封孔
利用注射器注入电解质溶液。如图8所示，注射器中吸取足够的电解质溶液通过小孔注入电解质溶液直至电解质溶液充满。最后使用紫外固化环氧树脂封闭小孔，完成光探测器的制作。
(8)探测对应波长光
将探测器引出的导线接入商用万用表即可以实现对相应波长光的探测。如图9所示，为探测过程示意图。
从制作流程可见，除纳米线生长过程中各个元素组分的配比不一样外，其余工艺流程完全一致，无需根据探测波长变更改变工艺条件，简化了生产不同波长光探测器的生产流程，这对于大规模生产十分有利；由于在探测过程中不会产生气体等其他副产物，不需要后续的维护和气体排出设计，探测器结构简单，便于携带。
同时本发明还给出了基于GaN基纳米线光探测器实现全光谱探测的理论基础。
如图10所示，对于AlxGa1-xN/InxGa1-xN，其带隙随掺杂组分渐变，遵循以下经验公式：
AlxGa1-xN：Eg＝3.42eV+x*2.86eV-x(1-x)*1.0eV
InxGa1-xN：Eg＝3.42eV-x*2.65eV-x(1-x)*2.4eV
因此，只需通过控制生长纳米线时的B，Al，In，Ga，N组分占比，合成InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN，BxInyGa1-x-yN纳米线(其中0≤x≤1，0≤y≤1)，就可以精确调控其带隙，实现红外、可见光和紫外的全波段光吸收。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光电化学光探测器，其特征在于，所述光电化学光探测器包括光电极，所述光电极
包括导电衬底，
所述导电衬底包括导电半导体衬底，或导电金属衬底，
还包括生长在所述导电衬底表面的GaN基纳米线，所述GaN基纳米线表面修饰有一层均匀的纳米颗粒，所述纳米颗粒为具有等离子体激元增强效应的金属纳米颗粒；
通过控制生长所述GaN基纳米线过程中的工艺参数，即能够实现合成不同B、Al、In、Ga、N元素占比的纳米线，调控AlxGa1-xN，InxGa1-xN，InyAlxGa1-x-yN，BxAlyGa1-x-yN,BxInyGa1-x-yN，其中0≤x≤1，0≤y≤1；纳米线中B、Al、In、Ga占比，就能够精确控制纳米线的禁带宽度，实现对应波长红外、可见光或紫外光的光吸收。
2.根据权利要求1所述的光电化学光探测器，其特征在于，所述纳米颗粒中的金属元素为Pt、Al、Ag、Au、Rh。
3.根据权利要求1所述的光电化学光探测器，其特征在于，所述光电化学光探测器还包括：
与所述光电极接触的电解质溶液，所述电解质溶液采用I-/I3 -电解质溶液；
与所述电解质溶液接触的对电极，所述对电极采用铂网电极。
4.根据权利要求3所述的光电化学光探测器，其特征在于，所述光电化学光探测器还包括夹层结构，所述夹层结构为光电极和对电极所在的两块石英玻璃和两块石英玻璃四周的环氧树脂组成的结构。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的光电化学光探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据光探测波长需求确定纳米线组分；
生长合成纳米线；
于纳米线表面修饰具有等离子体增强效应的金属纳米颗粒；
制作光电极和制作对电极；
制作夹层结构；
电解质溶液注入和封孔，至此便完成了光电化学光探测器的制备。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述于纳米线表面修饰具有等离子体增强效应的金属纳米颗粒的方法包括光沉积、原子层沉积、浸渍法和滴注法。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制作光电极具体包括以下步骤：
在导电衬底的背面涂上液态Galn合金，形成导电接触，其中，所述背面未生长纳米线；
在铜条上涂抹银胶，并将其与涂有Galn合金的衬底面压实；
用环氧树脂封装电极，仅留GaN基纳米线暴露在空气中；
将电极用环氧树脂固定在石英玻璃上，做成光电极；和/或
所述制作对电极具体包括以下步骤：
利用打孔机在石英玻璃上打孔，用于后续电解质溶液注入；
将铂网电极通过紫外固化环氧树脂粘连，固定在石英玻璃板上，做成对电极。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制作夹层结构具体包括以下步骤：
将做好的光电极玻璃板和对电极玻璃板用乙醇棉擦洗多次，除去电极周围的污迹；
在经过擦洗并干燥的光电极玻璃板边缘手动涂上紫外固化环氧树脂；
将对电极放在涂好紫外固化环氧树脂的光电极上，在紫外光灯下进行曝光，使紫外固化环氧树脂凝固，从而完成夹层结构的封装过程。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述电解质溶液注入和封孔的步骤利用注射器注入电解质溶液，具体包括以下步骤：
注射器中吸取足够的电解质溶液通过小孔注入电解质溶液直至电解质溶液充满；
使用紫外固化环氧树脂封闭小孔，完成光电化学光探测器的制作。
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