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专利号: 2026103781975
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于栅调制光电增益的中红外探测阵面,所述中红外探测阵面构建于柔性绝缘基底上,其特征在于,包括若干呈周期性阵列排布的像素单元,所述像素单元自下而上依次包括:栅极、绝缘层、源极、有源层、漏极;所述有源层包括:依次覆盖于所述源极上的硒化铅薄膜、二维二硫化钼层和黑磷量子点层;

所述源极与漏极均为叉指状,且在平面投影上呈对称交错分布;

所述硒化铅薄膜厚度为80~150nm,二维二硫化钼层厚度为20~50nm,所述黑磷量子点层厚度为10~40nm。

2.根据权利要求1所述的中红外探测阵面,其特征在于,所述源极与所述漏极的线宽为

2 4μm,相邻指间距为2~4μm。

~

3.根据权利要求1所述的中红外探测阵面,其特征在于,所述基底为聚酰亚胺薄膜或柔性玻璃。

4.根据权利要求1所述的中红外探测阵面,其特征在于,所述漏极为透光导电材料。

5.根据权利要求1所述的中红外探测阵面,其特征在于,所述像素单元通过栅极、绝缘层与有源层共同构成栅控调制路径:当对栅极施加偏置范围在‑5V至‑2V时,漂移输运占主导,表现为快速响应模式;当对栅极施加偏置范围在+2V至+5V时,扩散输运占主导,表现为高增益模式。

6.根据权利要求1 5任一项所述的中红外探测阵面,其特征在于,所述像素单元的制备~方法为:

(1)基底上旋涂光刻胶,经曝光和显影形成栅极图案,再采用热蒸镀和金属剥离工艺制备栅极;

(2)将光刻胶旋涂于栅极表面,经硬烤固化后,形成绝缘层;

(3)采用电流体动力喷射打印技术在绝缘层表面沉积导电银墨水形成源极;

(4)采用磁控溅射技术在源极上形成硒化铅薄膜,成膜后持续通入保护气体进行退火处理;

(5)将二硫化钼分散液旋涂于硒化铅薄膜表面,形成二维二硫化钼层;

(6)将黑磷量子点分散液旋涂于二维二硫化钼层表面,再持续通入保护气体进行固化,形成黑磷量子点层;

(7)在黑磷量子点层表面转印双层CVD石墨烯,经图形化显影形成漏极。

7.根据权利要求6所述的中红外探测阵面,其特征在于,所述二硫化钼分散液以醇水混合溶剂作为剥离介质,经液相剪切剥离以及离心分级提取获得含有二维二硫化钼纳米片的分散体系。

8.根据权利要求6所述的中红外探测阵面,其特征在于,所述黑磷量子点分散液以异丙醇为分散溶剂,黑磷量子点为溶质的分散体系,浓度为0.1 0.2 mg/mL,其中,黑磷量子点粒~径为1~15nm,单层率不低于80%。