智能薄膜光探測(cè)器的研究.pdf

1、光探測(cè)器由于它在商業(yè)和軍事上的各種應(yīng)用，包括應(yīng)用在通信、傳感、環(huán)境保護(hù)、成像等方面，近些年被廣泛地被研究。當(dāng)半導(dǎo)體被大于帶隙能量的光激發(fā)后，半導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生空穴-電子對(duì)，可以檢測(cè)到通過半導(dǎo)體的電流增加。光敏半導(dǎo)體所能探測(cè)到的光的波長范圍是由它的禁帶寬度決定的。因此，紫外波段光探測(cè)器，可見波段光探測(cè)器，紅外波段光探測(cè)器和其他光探測(cè)器都需要選擇相對(duì)應(yīng)帶隙的光敏半導(dǎo)體。比如ZnS可以用來制作紫外光探測(cè)器，CdS可以用來做可見光探測(cè)器，PbS可以用

2、來做紅外光探測(cè)器。對(duì)于一個(gè)固定帶隙的光敏半導(dǎo)體，所有能量大于帶隙的光都能被光敏半導(dǎo)體探測(cè)到信號(hào)。根據(jù)上面的原理，光敏半導(dǎo)體探測(cè)到信號(hào)，但是不能夠根據(jù)探測(cè)到的信號(hào)，來識(shí)別輻射在探測(cè)器上光的波長。比如用CdS制成的可見光探測(cè)器，當(dāng)可見光或紫外光輻射在光探測(cè)器上時(shí)，CdS都會(huì)產(chǎn)生光生載流子。但是無法分辨輻射在探測(cè)器上的光是紫外光還是可見光。
　　我們構(gòu)筑了基于石墨烯/ZnS/CdS異質(zhì)結(jié)的智能光探測(cè)器，用智能光探測(cè)器探測(cè)不同波長范圍的光

3、時(shí)，探測(cè)到不同波段的光對(duì)應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間有著明顯的不同。因此，可以用智能光探測(cè)器來鑒別輻射光的波長。CdS帶隙為2.4 eV，我們用它來探測(cè)可見光波段。ZnS帶隙為3.7 eV，我們用它來探測(cè)紫外波段。在制作光探測(cè)器時(shí)，我們將石墨烯置于最上層，將CdS置于最底層，將ZnS置于石墨烯和CdS中間。我們這樣構(gòu)筑光探測(cè)器，當(dāng)可見光輻射光探測(cè)器時(shí)，處于CdS薄膜和石墨烯中間的ZnS薄膜可以阻礙CdS薄膜產(chǎn)生的光生載流子轉(zhuǎn)移到石墨烯上。這就會(huì)導(dǎo)致我們