基于碲化铋纳米线的长波红外光热电探测器

作     者：曹晓鹏 贾文博 陆晓伟 姜鹏 Cao Xiaopeng;Jia Wenbo;Lu Xiaowei;Jiang Peng

作者机构：中国科学院、大连化学物理研究所、催化基础国家重点实验室中国科学院纳米科学卓越中心辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62105332) 辽宁省自然科学基金资助项目(2023010613-JH3/107) 大连化学物理研究所创新研究基金资助项目(DICP I202037) 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2023年第48卷第12期

页      码：1084-1091页

摘      要：研究碲化铋(Bi_(2)Te_(3))光电探测器在长波红外波段的响应机制及性能提升策略对光电探测的发展具有重要意义。首先通过化学气相沉积(CVD)中生长温区的选择,实现了热力学主导的纳米结构形貌可控合成,其形状从三角形纳米片转变为纳米线。然后研究了Bi_(2)Te_(3)纳米线光电探测器在长波红外波段的响应,确定其响应机制由光热电效应主导。通过优化电极材料,将探测器响应度提升至17 V/W,噪声等效功率为0.22 nW·Hz^(-1/2);通过构造非对称电极结构,解决了微纳型光热电探测器在全局光照明下无响应电压输出的问题。此外,Bi_(2)Te_(3)纳米线光热电探测器响应时间为53μs,突破了传统热型光电探测器毫秒级响应速度的限制。与其他复杂的结构设计相比,Bi_(2)Te_(3)纳米线光电探测器有与之相当的性能,为二维材料光热电探测器的设计提供了新的思路。

主 题 词：碲化铋(Bi2Te3) 纳米线 长波红外探测 光热电效应 形貌控制 

学科分类：08[工学] 0803[工学-仪器类] 

D　O　I：10.13290/j.cnki.bdtjs.2023.12.005

馆 藏 号：203125025...