CN114695430A - 双极性响应双色探测器、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本申请揭示了一种双极性响应双色探测器、其制备方法及应用。所述探测器包括：第一光吸收层，其能够吸收第一波长域的光并基于光伏效应形成光生载流子；第二光吸收层，其能够吸收第二波长域的光并基于光热电效应形成光生载流子，所述第二光吸收层与第一光吸收层配合形成pn异质结；第一电极，其与第一光吸收层电性接触，且所述第一电极与第二光吸收层间隔设置；第二电极，其与第二光吸收层电性接触。本申请的双色探测器具有集成度高、双极性响应、能耗低等优点，且操作简单，准确度高，对简化光通信系统的设计和实现高效率信号调制方案而言具有极大的意义。
Description
技术领域
本申请涉及一种紫外红外双色探测器，具体涉及一种半导体异质结双极性响应双色探测器、其制备方法及应用，属于光电技术领域。
背景技术
光电信息的研究与应用是电子信息、光学、半导体技术等领域的重要组成部分，也是推动信息技术革命和国家经济发展的核心技术，而光电探测器则是人类利用光电信息的基础，尤其是红外探测器和紫外探测器已被广泛应用于人们生活中的各个方面。
随着科技的发展和探测环境的日益复杂，单色的探测器在许多场景下已经难以满足人们的应用需求。如单红外探测技术以红外成像方法实现目标探测时，很容易受到其它目标的干扰，如道路、建筑物等，特别是太阳光对地面的强反射，因此红外探测非常容易产生虚警。另一方面，由于大气对紫外线的强吸收与散射作用，导致单紫外探测的距离有限。当探测目标中的紫外光成分较弱时，探测距离上的劣势将进一步放大。因此，为了有效地抑制背景的复杂度对探测器的影响，提高探测器在模糊背景或不断发生变化的目标的探测效果，研究人员把红外探测器和紫外探测器集成到一起，实现能同时探测紫外和红外波段的红外-紫外双色探测器，这成为光电探测器发展的一个重要方向。
目前商业化的紫外红外探测器依靠不同波段探测器的电路集成实现，即将紫外探测电路和红外探测电路结合到同一探测系统中。这种结构给电路设计带来了一定的困难，且不同电路的集成导致了探测系统存在体积大、集成度低等不足。同时，由于紫外探测技术往往依赖需要高电压的光电倍增效应，从而会造成高能耗和相应安全问题。
近年来，有学者提出利用紫外和红外光敏材料的异质集成，通过光伏效应来实现单探测器的不同波段探测。例如，有研究人员将氧化锌(ZnO)和还原氧化石墨烯(RGO)异质结多层结构集成于同一器件上，实现了不同波段的探测，该器件在365nm紫外光照射下响应度达到0.13AW-1，并且在可见光波段(412-519nm)和红外波段(＞780nm)均具有明显的光响应能力。还有研究人员采用高空穴迁移率、带隙可调的二维红外光敏材料黑磷(BP)以及抗辐照能力强的天然日盲紫外材料氧化镓(Ga2O3)实现了紫外-红外双波段异质集成型探测器，该器件在紫外(254nm)和红外波段(1030nm)分别具有88.4mA W-1和1.24mA W-1的响应度。尽管这些基于光伏效应的双波段探测器设计能显著降低器件能耗和提高器件集成度，但却无法区分入射光的波长。因此在如光通信系统等数字化的应用中仍需搭配滤光片使用，从而极大地抑制了其应用优势和发展。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种双极性响应双色探测器、其制备方法及应用，以克服现有技术中的不足。
为实现前述目的，本申请采用的技术方案包括：
本申请的一个方面提供了一种双极性响应双色探测器，包括：
第一光吸收层，其能够吸收第一波长域的光并基于光伏效应形成光生载流子；
第二光吸收层，其能够吸收第二波长域的光并基于光热电效应形成光生载流子，所述第二光吸收层与第一光吸收层层叠设置且两者配合形成pn异质结，所述第一波长域与第二波长域不同；
第一电极，其与第一光吸收层电性接触，且所述第一电极与第二光吸收层间隔设置；
第二电极，其与第二光吸收层电性接触。
本申请的另一个方面提供了一种制备所述双极性响应双色探测器的方法，包括：
在衬底上生长第一光吸收层，
在所述第一光吸收层表面的第二区域上设置第二光吸收层，并使所述第一光吸收层表面的第一区域露出；
在所述第一光吸收层表面的第一区域上设置第一电极，以及
在所述第二光吸收层上设置第二电极。
本申请的再一个方面提供了所述双极性响应双色探测器在光探测、光通信领域中的用途。
与现有技术相比，本申请提供的双极性响应双色探测器具有半导体异质集成结构，集成度高，并且该探测器是基于光伏效应和光热电效应实现不同波段的光探测，在探测过程中无需额外的电源，能耗低，且在探测过程中只需通过判断器件内所产生电流的方向即可判定入射光的波长，操作简单，准确度高，尤其是对简化光通信系统的设计和实现高效率的信号调制方案而言具有极大的意义。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例中一种双极性响应双色探测器的结构示意图；
图2是本申请一实施例中一种双极性响应双色探测器的制备流程示意图；
图3是本申请一实施例中一种双极性响应双色探测器内的电子浓度分布示意图；
图4是本申请一实施例中一种双极性响应双色探测器的内建电势分布示意图；
图5是本申请一实施例中一种双极性响应双色探测器的瞬态响应测试图；
图6是本申请一实施例中一种双极性响应双色探测器的暗电流测试图。
具体实施方式
通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本申请。本文中揭示本申请的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本申请的示范性，本申请可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本申请的代表性基础。
本申请的一些实施例提供的一种双极性响应双色探测器包括：
第一光吸收层，其能够吸收第一波长域的光并基于光伏效应形成光生载流子；
第二光吸收层，其能够吸收第二波长域的光并基于光热电效应形成光生载流子，所述第二光吸收层与第一光吸收层层叠设置且两者配合形成pn异质结，所述第一波长域与第二波长域不同；
第一电极，其与第一光吸收层电性接触，且所述第一电极与第二光吸收层间隔设置；
第二电极，其与第二光吸收层电性接触。
在一个实施例中，所述双色探测器的光生电动势与热电动势方向相反。
在一个实施例中，所述第一光吸收层为n型半导体层，所述第二光吸收层叠设在第一光吸收层上，并且所述第一光吸收层的掺杂浓度与第二光吸收层的空穴浓度匹配，使所述第二光吸收层能够将第一光吸收层位于第二光吸收层正下方的区域内的电子充分耗尽，从而在所述第一光吸收层内形成横向耗尽区。
在一个实施例中，所述第一光吸收层的掺杂浓度为5e15～5e16cm-3。
在一个实施例中，所述第二光吸收层的掺杂浓度为1e17～1e18cm-3。
在一个实施例中，所述第二光吸收层的厚度为300～350nm。
在一个实施例中，所述第一电极、第二光吸收层分别设置在第一光吸收层表面的第一区域、第二区域上，并且所述第一电极与第二光吸收层的间距为1～2μm。
在一个实施例中，所述第一光吸收层设置在高阻衬底上。优选的，所述高阻衬底与第一光吸收层是同质的，即采用同质衬底，以提升第一光吸收层的质量。
在一个实施例中，所述第一电极与第一光吸收层形成欧姆接触。
在一个实施例中，所述第一光吸收层表面与第一电极结合的区域具有粗化结构，其均方根粗糙度优选为8nm以上，例如8～40nm。
所述第一波长域的光为紫外光(优选的，0＜第一波长域＜254nm)，所述第二波长域的光为红外光(优选为800～1033nm)。
在一个实施例中，所述第一光吸收层的材质为带隙大于4.42eV且小于或等于6.0eV的半导体材料，例如可以选自高Al组分的AlGaN、金刚石、氧化镓等，且不限于此，优选为氧化镓，其带隙合适且稳定性好。
进一步的，可以采用Si等是施主元素对第一光吸收层进行掺杂，使之呈现为n型半导体材料。
在一个实施例中，所述第二电极覆盖在第二光吸收层上，并能够选择性地阻挡第一波长域的光而使第二波长域的光透过。优选，所述第二电极将第二光吸收层完全覆盖。
在一个实施例中，所述第二光吸收层的材质为红外光敏材料，优选自塞贝克系数高于661μV/K的热电材料，例如硫化锡(SnS)、钛酸锶(SrTiO3)、钛酸钡(BaTiO3)、硒化锑(Sb2Se3)中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
在一个实施例中，所述第一电极的材质包括金属，例如Ti、Au等或其组合，且不限于此。
在一个实施例中，所述第二电极的材质包括ITO，且不限于此。
本申请的双极性响应双色探测器是一种将光伏效应和光热电效应相结合的自驱动器件。其中，光伏效应依赖于第一光吸收层(例如由紫外光敏材料形成)与第二光吸收层(例如由红外光敏材料形成)p-n异质结之间的内建电场，而光热电效应借助热电材料和第二波长域的光的热效应实现。通过调控第一光吸收层的掺杂浓度和第二光吸收层的薄膜厚度、电极的尺寸和间距等参数，特别是通过设计第一光吸收层的掺杂浓度来设计内建电场的分布和大小，实现内建电势差和热电动势之间的均衡。当内建电势差和热电动势方向相反时，在不同光照下将得到不同极性(不同方向)的光电流。
本申请的一些实施例提供的一种制备所述双极性响应双色探测器的方法包括：
在衬底上生长第一光吸收层，
在所述第一光吸收层表面的第二区域上设置第二光吸收层，并使所述第一光吸收层表面的第一区域露出；
在所述第一光吸收层表面的第一区域上设置第一电极，以及
在所述第二光吸收层上设置第二电极。
在一个实施例中，所述的制备方法具体包括：依次在衬底上生长第一光吸收层、第二光吸收层，之后将所述第二光吸收层的第一部分去除，而保留第二光吸收层的第二部分，所述第二光吸收层的第一部分、第二部分分别设置在第一光吸收层表面的第一区域、第二区域上，从而使所述第一光吸收层表面的第一区域暴露出。
其中，可以通过MOCVD(金属有机化学气相沉积)、PECVD(等离子体增强化学气相沉积)等化学和/或物理沉积方式在衬底上生长形成第一光吸收层，但不限于此。并且，其中优选采用同质外延方式生长形成第一光吸收层。
其中，可以通过射频磁控溅射、热蒸发法、溶胶凝胶硒化法、气相运输沉积等方式实现第二光吸收层在第一光吸收层上的异质外延。
在一个实施例中，所述的制备方法具体包括：
采用对第二光吸收层进行刻蚀，以将所述第二光吸收层的第一部分去除，使所述第一光吸收层表面的第一区域暴露出；
之后，对所述第一光吸收层表面的第一区域进行刻蚀，直至形成粗化结构。
其中，还可以通过感应耦合等离子体刻蚀技术等干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺实现对于第二光吸收层、第一光吸收层的刻蚀。
其中，通过对所述第一光吸收层表面的第一区域进行刻蚀并形成粗化结构，可以在氧化镓表面产生悬挂键，悬挂键易与金属形成合金，从而可以进一步降低第一光吸收层与第一电极的接触电阻。
本申请的一些实施例还提供了一种光探测方法，其包括：以待检测光照射所述双极性响应双色探测器的受光面，并依据所述探测器内产生的电流的方向判定所述待检测光的波长。
本申请的一些实施例还提供了一种光通信系统，其包括所述双极性响应双色探测器。特别是，所述光通信系统的信号接收端包含所述双极性响应双色探测器。本申请的光电探测器在工作时无需额外电源，能耗低，且对红外光、紫外光具有可区分性，当应用于光通信系统时，能大幅简化系统结构，提高系统集成度，显著减少系统体积，优化信号传输效率。
如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
请参阅图1，本实施例提供的一种双极性响应双色探测器是基于Ga2O3及Sb2Se3构建的，其包括Fe掺Ga2O3衬底1、Si掺Ga2O3薄膜2、Sb2Se3薄膜3、Ti/Au电极4和ITO电极5。Si掺Ga2O3薄膜覆设在Fe掺Ga2O3衬底上，Sb2Se3薄膜覆设在Si掺Ga2O3薄膜表面的一个局部区域上(可以定义为第二区域)，Si掺Ga2O3薄膜表面的另一个局部区域(可以定义为第一区域)，Ti/Au电极设置在该第一区域上并与Si掺Ga2O3薄膜形成欧姆接触，ITO电极与Sb2Se3薄膜电性结合并将Sb2Se3薄膜完全覆盖。
在本实施例的一些双极性响应双色探测器样品中，Fe掺Ga2O3衬底可以采用商业化Ga2O3衬底，并进行Fe掺杂以保证高阻特性。Si掺Ga2O3薄膜的厚度约为100nm，掺杂浓度在5e15～5e16cm-3范围内可调。Sb2Se3薄膜的厚度约为300nm，塞贝克系数约为661μVK-1，掺杂浓度在1e17～1e18cm-3范围内可调。Ti/Au电极可以包括层叠的Ti层、Au层，其中Ti层、Au层的厚度分别为约20nm、100nm。ITO电极的厚度约为200nm，电阻＜7Ω/sq。经仿真，以上掺杂浓度组合可使横向耗尽区(紫外光吸收区)扩展最大为2.85μm、最小为1.55μm，即第一电极和第二光吸收层间距。Sb2Se3薄膜的光吸收系数为7e4cm-1，可吸收90％的红外光(880nm)；由于光在Sb2Se3薄膜中呈指数衰减，将在Sb2Se3薄膜中得到呈指数分布的温度梯度及稳定电势差。
该双极性响应双色探测器是通过紫外光敏材料和红外光敏材料的异质集成来实现光伏效应和光热电效应的结合。其中，光伏效应指利用内建电势差实现光生载流子分离，产生从Ga2O3薄膜到Sb2Se3薄膜的电流，光热电效应是指利用Sb2Se3的热电动势实现从Sb2Se3薄膜到Ga2O3薄膜的电流。其中，热电动势的大小可以通过塞贝克系数计算，内建电势差可通过仿真进行模拟，通过改变内建电势差和热电动势的大小，可使双色探测器具有高灵敏度。
具体的，在本实施例的探测器内，由于氧化镓为n型掺杂，Sb2Se3为p型掺杂，所以两者结合时，氧化镓中产生正的空间电荷区，Sb2Se3中产生负的空间电荷区，形成的内建电场由氧化镓指向Sb2Se3；光生载流子在内建电场中发生分离，其中光生空穴向Sb2Se3漂移，光生电子向氧化镓漂移，导致Sb2Se3电势升高，氧化镓电势降低，光生电动势在器件内部从Sb2Se3指向氧化镓，产生从氧化镓到Sb2Se3的光电流；由于Sb2Se3具有较大的塞贝克系数，当红外光照射到Sb2Se3上时，光强在Sb2Se3内部呈指数分布，从而产生指数分布的热场，高温处的空穴流向低温处，即从Sb2Se3上表面流向氧化镓，导致Sb2Se3上表面电势降低，氧化镓电势升高，热电动势从氧化镓指向Sb2Se3，形成从Sb2Se3到氧化镓的电流。概言之，由于紫外光下的光生电动势和红外光下的热电动势方向相反，得以产生不同方向电流。
请参阅图2，一种制备所述双极性响应双色探测器的方法包括如下步骤：
(1)高阻Ga2O3衬底1清洗：可选择导模法生长的取向为(001)的Ga2O3衬底来生长高质量的n型Ga2O3外延薄膜。衬底Ga2O3中Fe离子的浓度超过其背景载流子浓度，掺杂浓度为2×1017cm-3。依次用丙酮、异丙醇浸泡，随后氮气吹干备用。
(2)n型Ga2O3薄膜2外延：利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)在Ga2O3衬底上进行同质外延，并引入硅烷进行Si掺杂，掺杂浓度可以控制为5e15cm-3～5e16cm-3。
(3)Sb2Se3薄膜3异质外延：在氩气环境中采用射频溅射设备于Ga2O3薄膜上生长Sb2Se3薄膜，生长时间为2700s，随后在氮气环境中退火1h，退火温度为300℃。
(4)Sb2Se3薄膜ICP刻蚀：采用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术对Sb2Se3薄膜的进行刻蚀，露出下方的Ga2O3薄膜。为在Ga2O3薄膜上形成良好的欧姆接触，可对Ga2O3薄膜进行一定程度的刻蚀，刻蚀深度约为40nm。
(5)Ti/Au欧姆接触的制备：利用电子束蒸发设备在Ga2O3薄膜上依次沉积金属Ti(20nm)和Au(100nm)形成Ti/Au电极4，之后在氮气环境中退火1min，退火温度为475℃。由于器件的紫外响应依赖耗尽区中的内建电场，优选使得Ti/Au电极与Sb2Se3薄膜间距为1μm。
(6)ITO薄膜沉积：利用光学镀膜机在Sb2Se3薄膜上沉积ITO作为电极。沉积ITO电极之前需用光刻胶掩模覆盖Ti/Au金属和露出的Ga2O3表面。ITO沉积完成后进行剥离工艺，仅保留Sb2Se3薄膜上的ITO电极5。
请参阅图3-图4，本实施例双极性响应双色探测器(如下简称“器件”)的工作原理包括：
紫外探测原理：器件中的Sb2Se3薄膜表面由ITO电极完全覆盖，且ITO对254nm波段的紫外透过率极低，因此Sb2Se3薄膜不会对紫外光产生任何光响应。当Sb2Se3的空穴浓度满足大于1×1017cm-3，且Ga2O3薄膜的掺杂浓度为某一值时，Sb2Se3薄膜正下方的Ga2O3薄膜区域内的电子会充分耗尽，并且耗尽区会发生横向拓展，拓展距离约为1～2μm，因此可被定义为横向耗尽区，该横向耗尽区即紫外光的光学窗口。当入射光为紫外光并照射到横向耗尽区内时，光生载流子的产生率峰值与内建电场强度的峰值重合，最有利于光生载流子的分离和收集。因此Ga2O3电极与Sb2Se3薄膜台面的间距优选为1～2μm，因为耗尽区外的光生载流子会很快发生复合，导致量子效率降低，且间距过大会延长载流子的渡越时间，不仅降低了响应速度，也降低了器件增益。光生载流子在内建电场的作用下，将产生方向为I1的光电流。通过调节Ga2O3薄膜的Si掺杂浓度、杂质浓度分布(高斯分布、均匀分布等)及薄膜厚度，可对内建电场强度和内建电势差的大小、分布进行调节。当内建电场足够强且和光生载流子产生率的峰值重合时，可极大地促进光生载流子地产生与收集，有利于实现高灵敏度的探测器。
红外探测原理：当入射光的波长大于254nm时，Ga2O3薄膜(带隙为4.9eV)对入射光无响应，此时Sb2Se3薄膜起主要光响应作用。由于Sb2Se3薄膜对880nm的近红外辐射吸收系数高达0.7×105cm-1，红外光几乎集中分布在Sb2Se3薄膜的上表面，因此在Sb2Se3薄膜中产生自上而下的温度梯度及热电动势。空穴在热电动势的作用下向Ga2O3移动，产生方向为I2的光电流。
因此，在利用本实施例的器件进行检测时，只需通过判断电流的方向(极性)即可判定入射光的波长。
本实施例的一个双极性响应双色探测器样品的器件特性如图5-图6所示。其中，这图5示出了该样品的瞬态响应性能，在90s之前施加的是紫外光，电流为负极性，90s之后光源变为红外光，电流为正极性，即器件对不同波长的光具有不同方向的电流，τr是器件在施加光信号的瞬间电流从暗电流达到最大值的时间，τd是器件在去除光信号的瞬间电流从最大值降低到按暗电流所用的时间。本实施例中的双极性响应双色探测器展示出了毫秒量级的快响应速度，十分有利于高速的光通信系统及双色成像系统中的应用。图6示出了该样品的暗电流(噪声电流)特性，即器件在无光照环境下的电流值。经测试发现，本实施例的其余样品也具有类似表现。
本实施例中通过Ga2O3和ITO的光吸收特性，分别过滤红外光和紫外光，实现对于光谱响应的空间划分，有利于实现器件的双极响应，即对入射光进行区分，从而可以替代滤光片的使用，降低探测系统的成本和体积，且低能耗。
此外，本申请人还以硫化锡(SnS)、钛酸锶(SrTiO3)、钛酸钡(BaTiO3)等热电材料替代前述Sb2Se3薄膜，构建了一系列双极性响应双色探测器，并对其性能进行了测试，发现其性能均比较理想。
本实施例的双极性响应双色探测器可以应用于对红外光、紫外光进行探测，并还可应用于光通信系统的信号接收端，利用其自驱动和双极性响应的特性，可以取代外接电源及滤光片等，从而大幅提高系统集成度，降低了系统体积、复杂度及能耗，且只需通过控制入射光的波长，改变探测器输出电流的正负极性，即可实现对光源信号的解调，因而还有利于简化解调电路，提高信号传输效率。所述光通信系统的信号调制模式包括CSK、开关键控、脉冲位置调控等，且不限于此。
尽管已参考说明性实施例描述了本申请，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本申请的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本申请的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本申请的教示。因此，本文并不打算将本申请限制于用于执行本申请的所揭示特定实施例，而是打算使本申请将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。
Claims (12)
1.一种双极性响应双色探测器，其特征在于，包括：
第一光吸收层，其能够吸收第一波长域的光并基于光伏效应形成光生载流子；
第二光吸收层，其能够吸收第二波长域的光并基于光热电效应形成光生载流子，所述第二光吸收层与第一光吸收层配合形成pn异质结，所述第一波长域与第二波长域不同；
第一电极，其与第一光吸收层电性接触，且所述第一电极与第二光吸收层间隔设置；
第二电极，其与第二光吸收层电性接触。
2.根据权利要求1所述的双极性响应双色探测器，其特征在于，所述第一光吸收层为n型半导体层，所述第二光吸收层叠设在第一光吸收层上，并且所述第一光吸收层的掺杂浓度与第二光吸收层的空穴浓度匹配，使所述第二光吸收层能够将第一光吸收层位于第二光吸收层正下方的区域内的电子充分耗尽，从而在所述第一光吸收层内形成横向耗尽区。
3.根据权利要求2所述的双极性响应双色探测器，其特征在于，所述第一光吸收层的掺杂浓度为5e15～5e16cm-3；和/或，所述第二光吸收层的掺杂浓度为1e17～1e18cm-3；和/或，所述第二光吸收层的厚度为300～350nm；和/或，所述第一电极、第二光吸收层分别设置在第一光吸收层表面的第一区域、第二区域上，并且所述第一电极与第二光吸收层的间距为1～2μm；和/或，0＜第一波长域＜254nm，第二波长域为800～1033nm。
4.根据权利要求1所述的双极性响应双色探测器，其特征在于，所述第一光吸收层的材质包括带隙大于4.42eV而小于或等于6.0eV的半导体材料；和/或，所述第一电极的材质包括金属；和/或，所述第一光吸收层设置在高阻衬底上；和/或，所述第一电极与第一光吸收层形成欧姆接触；和/或，所述探测器内的光生电动势与热电动势方向相反。
5.根据权利要求1所述的双极性响应双色探测器，其特征在于，所述第二电极覆盖在第二光吸收层上，并能够选择性地阻挡第一波长域的光而使第二波长域的光透过；和/或，所述第二光吸收层的材质包括塞贝克系数高于661μV/K的热电材料；和/或，所述第二电极的材质包括ITO；和/或，所述第一波长域的光为紫外光，所述第二波长域的光为红外光。
6.根据权利要求5所述的双极性响应双色探测器，其特征在于，所述热电材料包括硫化锡、钛酸锶、钛酸钡、硒化锑中的任意一种或多种的组合。
7.权利要求1-6中任一项所述双极性响应双色探测器的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底上生长第一光吸收层，
在所述第一光吸收层表面的第二区域上设置第二光吸收层，并使所述第一光吸收层表面的第一区域露出；
在所述第一光吸收层表面的第一区域上设置第一电极，以及
在所述第二光吸收层上设置第二电极。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，具体包括：依次在衬底上生长第一光吸收层、第二光吸收层，之后将所述第二光吸收层的第一部分去除，而保留第二光吸收层的第二部分，所述第二光吸收层的第一部分、第二部分分别设置在第一光吸收层表面的第一区域、第二区域上，从而使所述第一光吸收层表面的第一区域暴露出。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，具体包括：
对第二光吸收层进行刻蚀，以将所述第二光吸收层的第一部分去除，使所述第一光吸收层表面的第一区域暴露出；
之后，继续对所述第一光吸收层表面的第一区域进行刻蚀，直至形成粗化结构。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀的方式包括干法刻蚀或湿法刻蚀；和/或，所述粗化结构的均方根粗糙度为8～40nm。
11.一种光探测方法，其特征在于，包括：以待检测光照射权利要求1-6中任一项所述双极性响应双色探测器的受光面，并依据所述探测器内产生的电流的方向判定所述待检测光的波长。
12.权利要求1-6中任一项所述双极性响应双色探测器在制备光通信系统中的应用。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202210328223.5A CN114695430A (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 双极性响应双色探测器、其制备方法及应用 |
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| CN114695430A true CN114695430A (zh) | 2022-07-01 |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117460269A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 苏州大学 | 一种双极性光电探测器及光加密通信系统、方法 |
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2022
- 2022-03-30 CN CN202210328223.5A patent/CN114695430A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN117460269A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 苏州大学 | 一种双极性光电探测器及光加密通信系统、方法 |
| CN117460269B (zh) * | 2023-12-25 | 2024-03-19 | 苏州大学 | 一种双极性光电探测器及光加密通信系统、方法 |
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