CN209993605U - 一种异质结红外光电探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种异质结红外光电探测器，该光电探测器包括从下到上设置的底电极层、异质结层、顶电极层，异质结层包括与底电极层欧姆接触的碲化镉层和与顶电极层欧姆接触的二硒化铂层，底电极层为ITO、石墨烯或贵金属，顶电极层为贵金属薄膜，并且贵金属薄膜中具有孔洞。孔洞增强了入射光与探测器的耦合，提高了探测的灵敏度；这些孔洞还使得探测器能够对光的波长、偏振等信息的识别。
Description
技术领域
本实用新型涉及红外光电探测领域，具体涉及一种异质结红外光电探测器。
背景技术
红外光电探测器在国防和军事应用、自动化监测、环境监测等领域具有重要的应用价值。基于二维材料的光电探测器，特别是基于异质结的光电探测器具有响应度高和探测速度快等优点。但是，现有基于异质结的光电探测器对光的吸收和利用效率低，不能针对特定波长的光进行探测。
发明内容
为解决以上问题，本实用新型提供了一种异质结红外光电探测器，该探测器包括从下到上设置的底电极层、异质结层、顶电极层，异质结层包括与底电极层欧姆接触的碲化镉层和与顶电极层欧姆接触的二硒化铂层，底电极层为ITO、石墨烯或贵金属，顶电极层为贵金属薄膜，并且贵金属薄膜中具有孔洞。
更进一步地，孔洞为圆形、方形或矩形。
更进一步地，孔洞的尺寸不同，并且非周期性排列。
更进一步地，孔洞为三角形。
更进一步地，孔洞的尺寸不同，并且周期排列。
更进一步地，孔洞贯穿顶电极层。
更进一步地，在二硒化铂层与顶电极层接触的一侧，二硒化铂层具有与孔洞位置相同、形状相同、尺寸相同的凹槽。
更进一步地，凹槽的底部与碲化镉层的距离小于100nm。
更进一步地，在顶电极层上还设有石墨烯层。
更进一步地，石墨烯层为1-10层。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种异质结红外光电探测器，顶电极层为贵金属薄膜层，并且贵金属薄膜中具有孔洞，孔洞增强了入射光与探测器的耦合，提高了探测的灵敏度；这些孔洞还使得探测器能够对光的波长、偏振等信息的识别。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是异质结红外光电探测器的示意图。
图2是带石墨烯层的异质结红外光电探测器的示意图。
图中：1、底电极层；2、碲化镉层；3、二硒化铂层；4、顶电极层；5、孔洞；6、石墨烯层。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
实施例1
本实用新型提供了一种如图1所示的异质结红外光电探测器，该探测器包括从下到上设置的底电极层1、异质结层、顶电极层4。在应用时，底电极层1与顶电极层4分别连接电极。异质结层包括与底电极层1欧姆接触的碲化镉层2和与顶电极层4欧姆接触的二硒化铂层3。底电极层1的材料为ITO、石墨烯或贵金属。顶电极层4为贵金属薄膜，并且贵金属薄膜中具有孔洞5。在贵金属薄膜上设置孔洞5，不仅有利于在孔洞周围形成局域表面等离激元共振，而且有利于在贵金属薄膜上形成表面等离极化激元，这些电磁振动都有利于增强贵金属薄膜与入射光的耦合，提高探测器对入射光的吸收和利用效率。在应用时，孔洞5可以为圆形、方形或矩形，孔洞5的尺寸可以不同，并且非周期性排列。这些设置有利于在不同波长和偏振的入射光耦合到该探测器中。孔洞5还可以为相同形状、相同尺寸，例如，孔洞5可以为矩形。这样一来，在薄膜上激发出的电磁波的波长一致，有利于器件识别入射光的波长和偏振方向。孔洞5还可以为三角形，孔洞5的尺寸不同，并且周期排列，有利于在孔洞5周围形成不同的共振路径，从而产生不同的共振波长。上述孔洞5可以贯穿顶电极层4，也可以不贯穿顶电极层4，优选地，孔洞5贯穿顶电极层4，以便于更好地调控入射光所激发的电流，形成更强的吸收。更进一步地，在二硒化铂层3与顶电极层4接触的一侧，二硒化铂层3具有与孔洞4位置相同、形状相同、尺寸相同的凹槽，在二硒化铂层3上形成粗糙表面，更有利于器件对入射光的吸收。更进一步地，凹槽的底部与碲化镉层2的距离小于100nm，如此一来，入射光可以更容易地调控异质结的电学特性，提高探测灵敏度。
实施例2
在实施例1的基础上，在顶电极层4上还设有石墨烯层6，石墨烯层6为1-10层。当入射光穿透石墨烯层6后，进入孔洞5。石墨烯层6覆盖了孔洞5，形成封闭的空腔，有利于器件吸收更多的能量，从而提高探测灵敏度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种异质结红外光电探测器，包括从下到上设置的底电极层、异质结层、顶电极层，其特征在于：所述异质结层包括与底电极层欧姆接触的碲化镉层和与顶电极层欧姆接触的二硒化铂层，所述底电极层为ITO、石墨烯或贵金属，所述顶电极层为贵金属薄膜，并且贵金属薄膜中具有孔洞。
2.如权利要求1所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：所述孔洞为圆形、方形或矩形。
3.如权利要求2所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：所述孔洞的尺寸不同，并且非周期性排列。
4.如权利要求1所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：所述孔洞为三角形。
5.如权利要求4所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：所述孔洞的尺寸不同，并且周期排列。
6.如权利要求2-5任一项所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：孔洞贯穿顶电极层。
7.如权利要求6所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：在所述二硒化铂层与所述顶电极层接触的一侧，所述二硒化铂层具有与所述孔洞位置相同、形状相同、尺寸相同的凹槽。
8.如权利要求7所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：所述凹槽的底部与所述碲化镉层的距离小于100nm。
9.如权利要求8所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：在所述顶电极层上还设有石墨烯层。
10.如权利要求9所述的异质结红外光电探测器，其特征在于：所述石墨烯层为1-10层。
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| CN201921347574.0U CN209993605U (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 一种异质结红外光电探测器 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111272827A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-12 | 电子科技大学中山学院 | 一种贵金属增强型半导体异质结气体传感器 |
| CN112599699A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-02 | 北京维信诺科技有限公司 | 一种显示面板及其制备方法、显示装置 |
| CN113871508A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-12-31 | 华中科技大学 | 一种碲半导体薄膜红外探测器件 |
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2019
- 2019-08-19 CN CN201921347574.0U patent/CN209993605U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
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