基于带晶界的铅盐半导体薄膜的室温超快红外探测器及其探测方法

    公开(公告)号:CN114361275B

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202111558649.1

    申请日:2021-12-17

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了基于带晶界的铅盐半导体薄膜的室温超快红外探测器及其探测方法,包括基底、半导体薄膜、两个电极,基底贴合在半导体薄膜下方,半导体薄膜上左右两端各有一电极,半导体薄膜为单晶且有晶界的铅盐半导体薄膜,半导体薄膜形成光热电转化层。探测器受光激发,电子跃迁到光热电转化层导带边上方,具有过剩能量的热载流子在皮秒量级时间内通过电子‑电子相互作用产生热电子,电极两端形成较稳定的温度梯度,以纳秒尺度的时间量级在材料两端形成稳定的电场,从而实现材料无需外部供电的自驱动超快探测。相比于现有光热电探测器,本发明不仅简化了制备工艺,缩小了器件体积,降低了大规模集成的难度,还提高了量子效率,缩短了响应时间。

    基于带晶界的铅盐半导体薄膜的室温超快红外探测器及其探测方法

    公开(公告)号:CN114361275A

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202111558649.1

    申请日:2021-12-17

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了基于带晶界的铅盐半导体薄膜的室温超快红外探测器及其探测方法,包括基底、半导体薄膜、两个电极,基底贴合在半导体薄膜下方,半导体薄膜上左右两端各有一电极,半导体薄膜为单晶且有晶界的铅盐半导体薄膜,半导体薄膜形成光热电转化层。探测器受光激发,电子跃迁到光热电转化层导带边上方,具有过剩能量的热载流子在皮秒量级时间内通过电子‑电子相互作用产生热电子,电极两端形成较稳定的温度梯度,以纳秒尺度的时间量级在材料两端形成稳定的电场,从而实现材料无需外部供电的自驱动超快探测。相比于现有光热电探测器,本发明不仅简化了制备工艺,缩小了器件体积,降低了大规模集成的难度,还提高了量子效率,缩短了响应时间。

    一种Ⅳ-Ⅵ族红外半导体薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN113279063A

    公开(公告)日:2021-08-20

    申请号:CN202110441818.7

    申请日:2021-04-23

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了一种IV‑VI族红外半导体薄膜的制备方法,采用气相外延法进行制备,该方法以含IV‑VI族元素的化合物为反应源,反应源还可包含VI族单质材料,以与IV‑VI族红外半导体晶体晶格对称性匹配的晶体基片作为基底,以氩气为载气,VI族单质反应源温度为100‑500℃,IV‑VI族化合物反应源的温度范围为600‑1000℃,基底温度范围为300‑600℃,生长时间不少于6分钟。本发明还公开了上述方法制备的IV‑VI族红外半导体薄膜,包括PbS、PbSe、PbTe、Pb1‑xSnxS、Pb1‑xSnxSe、Pb1‑xSnxTe薄膜,其中x代表原子百分比,IV‑VI族红外半导体薄膜的基底为与该种IV‑VI族红外半导体晶体晶格对称性匹配的晶体基片。本发明制备方法成本低、简便易行且效率高,制备得到的IV‑VI族红外半导体薄膜结晶质量高,缺陷密度低,表面均匀。

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