化学气相沉积法制备InSe纳米片及其近红外光探测性能

黄文娟,候华毅,陈相柏,翟天佑

(1.武汉工程大学光学信息与模式识别湖北省重点实验室,武汉 430205;2.华中科技大学材料科学与工程学院,材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074)

二维层状半导体材料具有特有的层状结构,且表面无悬挂键[1],当厚度减小至原子级时会呈现出较强的光与物质相互作用、高透光性、优异的机械柔韧性和易于多功能化集成等优点,使其成为未来电子和光电子器件领域有力的竞争者之一[2～8].其中,近红外光探测器作为核心光电子器件广泛应用于热成像、生物医学成像、夜视、信息通信及军事等现代多功能技术领域[9～11].与一维纳米线相比,二维层状材料与传统微纳制造技术更加兼容,可满足未来大规模集成电路和多功能异质结集成的发展要求[12].

在前期工作的基础上,本文进一步考察了生长温度对CVD法合成InSe纳米片过程中晶相、形貌、尺寸和厚度的影响.采用微纳加工技术构筑了基于二维InSe纳米片的近红外光探测器.

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

碘化亚铟(InI,纯度99.99%)和硒粉(Se,纯度99.999%)购于美国Alfa Aesar公司; 铬(Cr，纯度99.999%)和金(Au，纯度99.999%)购于北京小洋科技发展有限公司； 聚碳酸亚丙酯(PPC,Mn≈50000)购于美国Sigma Aldrich公司; 电子束光刻胶聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,AR-P 679.04)和AR 600-56显影液购于德国ALLRESISTGmbH 公司; 氟金云母衬底([KMg3(AlSi3O10)F2])购于长春市晟达云母制品有限公司; 丙酮和异丙醇均为分析纯,购于国药集团化学试剂有限公司.

BX51型光学显微镜(日本Olmpus公司); Dimension Icon型原子力显微镜(AFM,德国Bruker公司); Alpha 300RS+型共聚焦拉曼光谱仪……