【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光電晶體管，具體涉及基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面及其制備方法。
技術介紹
1、光譜檢測已經廣泛的應用于特征氣體、溶液成分、紡織物組分等一系列應用場景。當前，光譜檢測受限于光電轉換能力強、高頻響應速度快的光電探測器的缺乏；尤其實在藥液組分的檢測中，藥液常見的共價鍵吸收峰極易受到水溶液在近紅外的強吸收干擾，無法給出有效信號。
2、當前，傳統的光電探測器在多個關鍵性能指標上遭遇瓶頸，主要源于材料的選擇范圍有限以及結構設計上的固有局限。這不僅導致了光電轉換效率低下，使得大量入射光能未能有效轉化為電能，還伴隨著響應速度的遲緩，無法及時捕捉快速變化的光信號。同時，設備的穩定性不足也限制了其在復雜多變環境中的長期可靠應用。尤其在光電液體檢測這一前沿領域，面對低光強條件下的高頻諧波激光信號，傳統探測器在分離和傳輸光生載流子方面顯得力不從心，嚴重影響了光電轉換效率的提升。因此，探索新型材料、優化結構設計，以實現更高效的光電轉換、更快的響應速度和更強的穩定性，成為該領域亟待解決的關鍵問題，也是新型光電探測器的重要科研方向。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面及其制備方法，解決了現有技術中的問題。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，包括柵極，柵極上端覆蓋有絕緣層，絕緣層的上端兩側分別設置有源極和漏極，絕緣層上端還設置有核殼
4、所述核殼納米線pin結構包括設置在絕緣層上端的內層zno納米線，作為n型層；內層zno納米線上表面設置有中間層pbse二維納米碎片，作為本征層；中間層pbse二維納米碎片的上表面覆蓋有外層nio薄膜，作為p型層。
5、進一步地，所述柵極采用導電銀墨水在硅基底表面通過電流體動力噴墨打印方法制備。
6、進一步地，所述絕緣層采用勻膠機將sio2旋涂兩層制備。
7、進一步地，所述源極和漏極均采用微流體打印法制備，源極和漏極的材質均為銀。
8、進一步地，所述內層zno納米線采用等離子體增強化學氣相沉積法制備；
9、所述中間層pbse二維納米碎片采用勻膠機將pbse二維納米碎片溶液旋涂三層制備；
10、所述外層nio薄膜采用磁控濺射法制備。
11、進一步地，所述柵極采用電壓可調電柵形式。
12、進一步地，包括以下步驟：
13、s1，依次使用丙酮、乙醇和去離子水清洗硅基底，并吹干；
14、s2，采用導電銀墨水在硅基底表面通過電流體動力噴墨打印方法制備柵極；
15、s3，將sio2旋涂在所述柵極表面，旋涂兩層，得到所述絕緣層；
16、s4，將絕緣層放置在含有鋅粉的石英船頂部，并采用等離子體增強化學氣相沉積法制備所述內層zno納米線；
17、s5，將pbse二維納米碎片溶液旋涂在zno納米線表面，旋涂三層，得到所述中間層pbse二維納米碎片；
18、s6，利用磁控濺射法在所述中間層pbse二維納米碎片表面制備所述外層nio薄膜；
19、s7，通過微流體打印法絕緣層的兩側分別制備源極和漏極，得到樣品；
20、s8，對樣品退火處理。
21、進一步地，所述pbse二維納米碎片溶液制備過程為：
22、通過磁控濺射法制備pbse的基底薄膜，構筑二維納米的前置物，將襯底置于naoh溶液中去除晶狀材料，再至于cvd反應爐中烘干，對襯底清洗收集，即可獲得pbse的二維納米碎片；
23、將pbse二維納米碎片分散在二甲基甲酰胺中，超聲震蕩，形成pbse二維納米碎片溶液。
24、上述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面在藥物濃度檢測中的應用。
25、一種藥物濃度檢測設備，包括上述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面。
26、本專利技術的有益效果：
27、1、本專利技術采用等離子體增強化學氣相沉積技術，制備zno納米線，zno具有電子親和勢高、激子束縛能大、電子遷移率高，良好的化學穩定性和熱穩定性，優異的壓電、光電、氣敏和濕敏等優點。
28、2、本專利技術通過勻膠機將pbse二維納米碎片溶液旋涂在zno納米線表面的方式制備中間層pbse二維納米碎片，pbse是一種窄帶隙半導體材料，具有優良的紅外光敏性能。將其與zno結合，可以拓寬zno的光譜響應范圍，使其能夠響應近紅外光；pbse二維納米碎片的引入可以增強器件的機械強度和穩定性，使其更適用于實際應用。
29、3、本專利技術利用磁控濺射技術，在中間層pbse二維納米碎片表面獲得均勻分布的nio薄膜，nio作為p型半導體，與n型zno形成pin結構，有助于在界面處形成有效的載流子分離和傳輸，從而提高器件的光電轉換效率；nio和zno都是穩定的半導體材料，具有良好的化學穩定性和熱穩定性，將它們結合使用，可以進一步增強器件的穩定性和耐用性。
30、4、本專利技術采用電壓可調電柵形式，采用柵極施加電壓方式，在半導體表面形成電場，吸引或排斥載流子，形成導電溝道，并且加速由光照射到半導體材料上產生的光生電子和空穴的分離過程。通過調節柵極電壓可以實現調控溝道中載流子濃度，進而改變溝道電阻和載流子遷移率，同時控制光生載流子的分離速度，改變光電轉換效率。
31、5、本專利技術采用了pin核殼納米線結構，pin結構中的內建電場有助于載流子的分離和傳輸，減少載流子的復合損失，從而提高器件的光電性能；核殼納米線結構可以提供更大的比表面積，增加光吸收效率，還可以減少散射和復合，提高載流子的傳輸效率。
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1.基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，包括柵極，柵極上端覆蓋有絕緣層，絕緣層的上端兩側分別設置有源極和漏極，絕緣層上端還設置有核殼納米線PIN結構，且位于源極和漏極之間；
2.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，所述柵極采用導電銀墨水在硅基底表面通過電流體動力噴墨打印方法制備。
3.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，所述絕緣層采用勻膠機將SiO2旋涂兩層制備。
4.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，所述源極和漏極均采用微流體打印法制備，源極和漏極的材質均為銀。
5.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，所述內層ZnO納米線采用等離子體增強化學氣相沉積法制備；
6.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，所述柵極采用電壓可調電柵形式。
7.權利要求1-6任一項所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面的制備方法，其特
8.根據權利要求7所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面的制備方法，其特征在于，所述PbSe二維納米碎片溶液制備過程為：
9.權利要求1-6任一項所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面在藥物濃度檢測中的應用。
10.一種藥物濃度檢測設備，其特征在于，包括權利要求1-6任一項所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面。
...【技術特征摘要】
1.基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，包括柵極，柵極上端覆蓋有絕緣層，絕緣層的上端兩側分別設置有源極和漏極，絕緣層上端還設置有核殼納米線pin結構，且位于源極和漏極之間；
2.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，所述柵極采用導電銀墨水在硅基底表面通過電流體動力噴墨打印方法制備。
3.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，所述絕緣層采用勻膠機將sio2旋涂兩層制備。
4.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的高頻探測陣面，其特征在于，所述源極和漏極均采用微流體打印法制備，源極和漏極的材質均為銀。
5.根據權利要求1所述的基于近紅外光敏核殼納米線的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陶治，滕龍，蔡玉琴，蔣力耀，朱永炳，
申請(專利權)人：南京信息工程大學，
類型：發明
國別省市：
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