化學氣相沉積法制備InSe納米片及其近紅外光探測性能

黃文娟,候華毅,陳相柏,翟天佑

(1.武漢工程大學光學信息與模式識別湖北省重點實驗室,武漢 430205;2.華中科技大學材料科學與工程學院,材料成形與模具技術國家重點實驗室,武漢 430074)

二維層狀半導體材料具有特有的層狀結構,且表面無懸掛鍵[1],當厚度減小至原子級時會呈現出較強的光與物質相互作用、高透光性、優異的機械柔韌性和易于多功能化集成等優點,使其成為未來電子和光電子器件領域有力的競爭者之一[2～8].其中,近紅外光探測器作為核心光電子器件廣泛應用于熱成像、生物醫學成像、夜視、信息通信及軍事等現代多功能技術領域[9～11].與一維納米線相比,二維層狀材料與傳統微納制造技術更加兼容,可滿足未來大規模集成電路和多功能異質結集成的發展要求[12].

在前期工作的基礎上,本文進一步考察了生長溫度對CVD法合成InSe納米片過程中晶相、形貌、尺寸和厚度的影響.采用微納加工技術構筑了基于二維InSe納米片的近紅外光探測器.

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

碘化亞銦(InI,純度99.99%)和硒粉(Se,純度99.999%)購于美國Alfa Aesar公司; 鉻(Cr，純度99.999%)和金(Au，純度99.999%)購于北京小洋科技發展有限公司； 聚碳酸亞丙酯(PPC,Mn≈50000)購于美國Sigma Aldrich公司; 電子束光刻膠聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,AR-P 679.04)和AR 600-56顯影液購于德國ALLRESISTGmbH 公司; 氟金云母襯底([KMg3(AlSi3O10)F2])購于長春市晟達云母制品有限公司; 丙酮和異丙醇均為分析純,購于國藥集團化學試劑有限公司.

BX51型光學顯微鏡(日本Olmpus公司); Dimension Icon型原子力顯微鏡(AFM,德國Bruker公司); Alpha 300RS+型共聚焦拉曼光譜儀……