基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器及其制備方法

基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器及其制備方法
【專利摘要】本發明公開一種基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器及其制備方法。該紅外成像探測器包括：襯底；若干一維半導體性碳納米管或者半導體性碳納米管薄膜條帶，位于所述襯底上；形成電子和空穴歐姆接觸的非對稱接觸電極，包含若干第一電極和若干第二電極；若干PbS量子點。采用蒸發驅動自組裝的方法在襯底上排列若干一維半導體性碳納米管或者若干半導體性碳納米管薄膜條帶；然后在其上形成第一電極和第二電極及其金屬連接線的圖案形狀，并蒸鍍電極的金屬層，采用靜電沉積的方法，將量子點沉積在導電溝道當中的碳納米管薄膜之上。本發明既可以獲得高的探測率又可以解決量子點的換成短鏈之后不穩定的問題，便于工業化的生產。
【專利說明】基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及紅外光探測器，具體涉及一種基于PbS量子點-半導體性碳納米管制備的紅外成像探測器，以及其制備方法。

【背景技術】
[0002]紅外光探測是在光探測領域中一個非常重要的方向，在科學領域以及工業、軍事應用中得到了廣泛的應用，包括監控、制造工藝控制、光通訊、生物以及軍事上的夜間探測等。基于各種材料的紅外光探測器目前是各國科學家的研究熱點。基于傳統半導體材料的紅外光探測器，盡管可以實現較高的量子效率以及低溫下良好的極限探測性能，并且可以達到很高的探測度和很快的響應速度，但是由于技術難度大，工藝復雜，價格較高，難以更大規模應用，尤其在室溫條件下的高性能寬譜紅外探測器一直未能得到較好實現。
[0003]新型的低維材料展現了獨特的電學和光學特性，其中，零維材料量子點和一維材料碳納米管引起了廣泛的重視和研究。量子點在三個維度上可以做到納米尺度，展現了良好的量子限制效應，使得量子點材料與其體材料相比表現出了截然不同的性質。通過量子限制效應可以調節量子點的吸收光譜，使得量子點的光吸收從可見光到紅外波段。尤其是PbS等近紅外量子點引起了廣泛的重視。通常來說，溶液法合成的量子點外面包覆有油酸等分子鏈，一方面可以起到控制量子點生長大小的作用，另一方面鈍化量子點表面，防止其氧化。然而，合成的量子點外面包覆的?2.5nm長的油酸分子鏈作為勢壘會阻擋載流子在薄膜當中的移動。在傳統的量子點構建的探測器當中，油酸等較長的分子鏈需要被替換成胺類或者硫醇類等具有較短的分子鏈的有機物，才能夠增加量子點薄膜器件的遷移率。這樣的去鏈過程需要多次的離心和沉淀，僅僅是在實驗室階段的方法，并且加大了工藝的復雜性和增加了成本，更為嚴重的是，這樣的去鏈過程會導致量子點的團聚，使得制備的器件不能穩定存在，這嚴重的限制了量子點光探測器的實際應用，也成為困擾量子點材料實際應用的瓶頸。
[0004]相反，碳納米管具有優異的電學性能，碳納米管在室溫下具有很高的電子和空穴遷移率，使得碳管可以作為性能優良的導電溝道材料。半導體性碳納米管是直接帶隙的材料，具有對稱的能帶結構，并且碳管的帶寬大小與其直徑成反比關系，而碳管的直徑可以在大范圍內進行調控，使得碳納米管與量子點之間能夠進行能帶匹配，從而大大拓寬了這種復合材料體系的應用。
[0005]早期量子點和碳納米管復合體系的研究僅僅局限于量子點和一根碳納米管之間的研究，這并不能構建真正意義上的紅外光成像探測器陣列。碳納米管提純技術的發展使得半導體性碳納米管的純度可以達到99%，并且自組裝方法的應用可以獲得大面積的碳管薄膜，使得碳管薄膜器件可以進行大規模加工和應用。這為構建量子點-碳納米管復合材料的光探測器提供了基礎。尤其重要的一點是因為碳納米管具有獨特的能帶結構，半導體性碳納米管同時具有近乎完美的電子型接觸金屬鈧(Sc)【Z.Y.Zhang，X.L Liang, S.Wangj K.Yaoj Y.F.Huj Y.Z.Zhuj Q.Chen, W.W.Zhouj Y.Li，Y.G.Yaoj J.Zhang, andL.-M.Peng, Nano Letters了 (12) (2007) 3603】和金屬釔(Y) [L.Ding, S.Wang, Z.Y.Zhang, Q.S.Zeng, Z.X.Wang, T.Pei, L.J.Yang, X.L.Liang, J.Shen, Q.Chen, R.L.Cui, Y.Li, and L.-M.Peng, Nano Letters9 (2009) 4209],以及空穴型接觸金屬 Pd [A.Javey, J.Guo, Q.Wang, M.Lundstrom, H.J.Dai, Nature424 (2003) 654】。
[0006] 申請人:先前在單根半導體碳納米管兩端分別采用Pd和Sc接觸電極已經成功制備出高性能的光電二極管【S.Wang, L.H.Zhang, Z.Y.Zhang, L.Ding, Q.S.Zeng, Z.X.Wang, X.L.Liang, M.Gao, J.Shen, H.L.Xu, Q.Chen, R.L.Cui, Y.Li and Lian-Mao Peng, J.Phys.Chem.C113 (2009) 6891】，這種結構的光電二極管具有較好的光電轉換特性。但作為紅外光探測器的應用而言，基于這種結構的單根碳納米管的紅外探測器的一個明顯的缺點是輸出光電流太小，探測器的電流響應度和探測率低，無法滿足實際的弱光探測需要，這主要是由于單根碳納米管材料的對入射光相對較小的光吸收面積。
[0007]量子點由于量子限制效應具有較強的光吸收，并且溶液法制備的量子點可以大量獲得，制備方便，價格便宜。盡管碳納米管的光吸收系數很大，但是高純度高密度的半導體性碳納米管平行陣列難以獲得，所以并沒有實現基于碳納米管單一材料的高性能探測器件。
[0008]此外，傳統的紅外光伏探測器單個像素一般為幾十平方微米，同時也可以通過級聯幾十甚至幾百個光電二極管來提高探測器總的信噪比【Edson GomesCamargojKoichiro UenojYoshifumi Kawakami, Yoshitaka MoriyasujKazuhiroNagasejMasayuki SatoujHidetoshi EndojKazutoshi IshibashijNaohiro Kuzej OpticalEngineering47 (2008) 014402】。而在傳統的多結級聯的紅外光探測器中，一般采用金屬加上隧穿結的方式將不同材料或者相同材料的探測器單元進行連接，隧穿結的制備工藝復雜，需要考慮晶格匹配，帶隙等多種因素，例如需要采用不同的重摻雜材料進行連接，隧穿結的性能往往決定了探測器的最后性能。
[0009]鑒于傳統量子點材料器件的穩定性和遷移率較差以及傳統半導體制備工藝的復雜性，研究基于量子點-碳納米管材料如何大面積制備出大陣列、室溫下工作的高性能的紅外成像探測器具有極為重要的意義。


【發明內容】

[0010]本發明的目的在于針對上述問題，提供一種基于PbS量子點-半導體性碳納米管的紅外成像光探測器，以及其制備方法，既可以獲得高的探測率又可以解決量子點的穩定性問題。這種復合體系的紅外光成像探測器具有更為廣闊的前景。
[0011]本發明采用的技術方案如下:
[0012]一種基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器，包括:
[0013]襯底；
[0014]若干平行或近似平行排列的一維半導體性碳納米管或者半導體性碳納米管薄膜條帶，位于所述襯底上，作為導電溝道；
[0015]非對稱接觸電極，位于所述一維半導體性碳納米管或者所述半導體性碳納米管薄膜條帶上，包含若干第一電極和若干第二電極；
[0016]其中，所述量子點沉積于碳納米管(即上述的一維半導體性碳納米管或者半導體性碳納米管薄膜條帶)之上。
[0017]進一步地，所述襯底為Si/Si02襯底。
[0018]進一步地，所述半導體性碳納米管薄膜條帶的純度>99%，其中的半導體性碳納米管是本征半導體性碳納米管。
[0019]進一步地，所述紅外成像探測器中每個單元器件(指如圖3所示的器件)的導電溝道長度優選為5-10微米，即相鄰的第一電極和第二電極之間的間隔優選為5-10微米。
[0020]進一步地，所述第一電極為鈀電極，用于和碳納米管形成良好P型歐姆接觸；所述第二電極為鈧電極或釔電極，用于和碳納米管形成良好η型歐姆接觸。
[0021]進一步地，所述量子點包括吸收峰在各個波段的量子點，優選吸收峰在近紅外波段的PbS量子點。
[0022]進一步地，所述紅外成像探測器還包括最終封裝層，所述最終封裝層為能透過紅外光的氧化物或者有機封裝材料。所述氧化物可以是氧化鉿或氧化硅等紅外通光材料，所述有機封裝材料可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等材料。
[0023]一種基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器陣列，其特征在于，包含若干紅外成像探測器單元，所述紅外成像探測器單元為上面所述的紅外成像探測器。
[0024]該陣列可以是由Μ*Μ個紅外成像探測器單元構成的陣列，M為整數，Μ>1,比如64、128,256或其他數值；也可以是Μ*Ν個紅外成像探測器單元構成的陣列，Μ、Ν為整數，Μ#Ν，Μ>1，Ν>1。Μ、N的取值要考慮需要的成像單元的多少，依據具體情況而定。
[0025]一種制備上述基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器的方法，其步驟包括:
[0026]I)采用蒸發驅動自組裝(Evaporat1n-Driven Self-Assembly, EDSA)的方法在襯底上排列若干一維半導體性碳納米管或者若干半導體性碳納米管薄膜條帶；
[0027]2)在所述一維半導體性碳納米管或者所述半導體性碳納米管薄膜條帶上形成第一電極及其金屬連接線的圖案形狀，然后蒸鍍第一電極的金屬層；
[0028]3)在所述一維半導體性碳納米管或者所述半導體性碳納米管薄膜條帶上形成第二電極及其金屬連接線的圖案形狀，然后蒸鍍第二電極的金屬層。
[0029]4)將量子點沉積在碳納米管之上。
[0030]進一步地，所述第一電極或第二電極的金屬層的厚度為20納米以上，優選為50-80納米。
[0031 ] 進一步地，所述第一電極和第二電極的金屬連接線可以采用與相應的電極相同的材料，如鈀、鈧(或釔)等，也可以采用金等其他金屬代替。
[0032]進一步地，通過光刻或電子束刻蝕的方法形成第一電極或第二電極及其金屬連接線的圖案形狀。
[0033]進一步地，在步驟I)之后，先進行步驟2)再進行步驟3)，或者先進行步驟3)再進行步驟2)。
[0034]進一步地，步驟4)中，量子點沉積方式為靜電沉積，即在器件的源漏兩端采用恒電壓模式，柵壓為O的條件下沉積，這樣能夠有效的增加碳管和量子點之間的緊密程度，可以實現量子點和碳管之間良好的電子轉移。
[0035]進一步地，還包括封裝步驟，先通過光刻或電子束刻蝕形成封裝層的圖形，然后生長一層能透過紅外光的封裝層進行包覆。
[0036]本發明制備的基于碳納米管的紅外成像探測器的單個器件結構中，以通過蒸發驅動自組裝排列而成的多條半導體性碳納米管作為導電溝道，PbS作為吸光材料，導電材料之上是非對稱接觸電極，優選采用鈀電極和鈧(或釔)電極，將其中一種金屬共地連接，另一種金屬電極連接電流測量電路或電流表進行測量，當PbS量子點吸收紅外光產生電子空穴對導入碳納米管當中產生光電流信號時由電流測量電路或電流表進行測量。
[0037]本發明構建的量子點-碳納米管復合材料的紅外成像探測器，可以充分利用量子點有效的光吸收，將碳納米管作為導電溝道材料，可以分別利用量子點和碳納米管各自的優點(即利用碳納米管暗電流小的優勢以及量子點由于量子限制效應而具有的光吸收能力)，將兩者結合起來，實現了高性能并且穩定的器件。
[0038]現有技術中關于量子點的器件絕大多數為了提高器件的性能，采用了去鏈過程導致其不穩定，無法實用化。本發明中半導體性碳納米管是直接帶隙材料，這大大降低了器件的噪聲電流密度，相比于無帶隙的二維材料石墨烯，99%碳納米管薄膜的優勢在于極小的暗電流可以顯著的提高器件的探測率。極低的暗電流水平使得碳納米管可以有效的對量子點轉移到碳管當中的電荷進行輸運，并且能夠有效地區分光信號。這就避免了對量子點進行去鏈以增加遷移率的過程。不去鏈的量子點和碳納米管薄膜構建的紅外成像探測器具有極大的優勢，既可以獲得高的探測率又可以解決量子點的穩定性問題。
[0039]這種復合體系的紅外成像探測器具有更為廣闊的前景，其優勢在于，純度達到99%以上的碳納米管平行陣列的暗電流水平比99%碳納米管薄膜的長溝道器件的暗電流水平降低至少一個量級，但是遷移率卻高出至少2個量級，這可以使得器件最終的探測率增加三個量級，并且純度達到99%以上的碳納米管平行陣列對于實現器件的小型化具有重要意義。
[0040]本發明通過采用直接帶隙的99%半導體性碳納米管薄膜材料作為導電溝道材料，降低了器件的暗電流水平，通過材料Pd作為空穴歐姆接觸電極，Sc或者Y作為電子的歐姆接觸電極，之后無論是量子點轉移過來電子還是空穴都可以順利的被導走，使得光電導探測器的增益大于1，通過采用PbS量子點有效的吸收近紅外光產生電子空穴對，電子空穴對導入到暗電流水平很低的碳納米管導電溝道當中形成光電流被外電路讀取。
[0041]本發明實現M*M(M可以取64或者128等整數)紅外成像探測器陣列，無需級聯和摻雜即可實現紅外探測。器件的制備工藝簡單，無需級聯和摻雜，提高了探測器的電流響應度和信噪比，最后提高了探測率。量子點-半導體性碳納米管復合材料制備的器件的探測率可以超過lO^onesGmHzWw—1)，避免了通過隧穿級聯以提高信噪比進而提高探測率的過程，大大的簡化了工藝的復雜度。由于加工工藝簡單，可以極大的降低傳統紅外探測器連接中由復雜工藝帶來的高成本。同時，通過微納加工工藝制備的大陣列器件是基于碳納米管材料的。這種復合體系大陣列的制備還需要沉積量子點，而本發明中沉積量子點的方法是溶液法，溶液法的成本低廉，并且可以和之前所述的大陣列制備的工藝兼容。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1是一個基于非對稱接觸的碳納米管光電二極管的結構示意圖，其中:1_碳納米管，2-鈀電極，3-鈧(或釔)電極，4-封裝層，5-襯底氧化硅層，6-重摻雜硅基底。
[0043]圖2是實驗測量得到的圖1所示碳納米管光電二極管的電壓-電流曲線。
[0044]圖3是本發明PbS量子點-半導體性碳管光探測器結構示意圖，其中:Pd為鈀電極，Sc/Y為鈧(或釔)電極，a為半導體性碳納米管薄膜條帶，PbS為硫化鉛量子點，b為鈦/金測試電極，L為金屬連接線。
[0045]圖4所示量子點-半導體性碳納米管復合材料器件的外量子效率。
[0046]圖5所示量子點-半導體性碳納米管復合材料器件的測量光功率動態范圍曲線。
[0047]圖6所示量子點-半導體性碳納米管復合材料器件的響應度曲線。
[0048]圖7所示量子點-半導體性碳納米管復合材料器件的探測率曲線。
[0049]圖8所示量子點-半導體性碳納米管復合材料器件探測率隨著時間變化的穩定性曲線。
[0050]圖9所示量子點-半導體性碳納米管復合材料器件受外界柵壓控制的響應度曲線。
[0051]圖10所示基于量子點和純度為99%的半導體性碳納米管薄膜條帶復合材料的大陣列像素為M*M紅外成像探測器陣列的示意圖，其中N的具體結構如圖3所示。

【具體實施方式】
[0052]下面通過具體實施例和附圖，對本發明做進一步說明。
[0053]本發明的紅外成像探測器可以采用若干一維半導體性碳納米管，也可以采用若干半導體性碳納米管薄膜條帶，其在器件制備工藝上是相近的。結合近紅外PbS量子點材料構成量子點-碳納米管復合材料紅外成像探測器。圖3是采用量子點-半導體性碳納米管薄膜條帶的紅外成像探測器的基本形式。在半導體性碳納米管薄膜條帶上的兩種非對稱電極的寬度為I微米，兩種非對稱電極之間的距離為10微米具體的工藝步驟如下:
[0054]I)獲得位于Si/Si02襯底上的本征高密度半導體性碳納米管薄膜條帶a，采用蒸發驅動自組裝的方法在Si/Si02襯底上直接排列出來所需的半導體性碳納米管薄膜條帶，以制備器件。
[0055]其中的碳納米管薄膜條帶a可以采用下面方法制備:
[0056]a)將購買的99%純度(或者更高純度，半導體性碳納米管的純度越高越好)的碳納米管固態薄膜采用超聲的方式分散在SDS(sodium dodecyl sulfate)溶液當中；
[0057]b)將潔凈的Si片或者是其他襯底材料垂直放置在盛有分散好的碳納米管溶液的比色皿當中，進行蒸發驅動自組裝排列。
[0058]2)通過光刻或電子束刻蝕的方法形成鈦/金測試電極b的圖案形狀，然后蒸鍍一層金屬鈦/金，厚度優選為45納米，形成測試電極b，再剝離去除不需要的金屬層。
[0059]3)在半導體性碳納米管薄膜條帶a上通過光刻或電子束刻蝕的方法形成鈀電極和金屬連接線L的圖案形狀，然后蒸鍍一層金屬鈀，厚度優選為50納米以上，再剝離去除不需要的金屬層。
[0060]4)在半導體性碳納米管薄膜條帶a上通過光刻或電子束刻蝕的方法形成鈧(或釔)電極和金屬連接線L的圖案形狀，然后蒸鍍一層金屬鈧(或釔)，厚度優選為50納米以上，再剝離去除不需要的金屬層。
[0061]5)光刻或者電子束刻蝕形成封裝層的圖形，此時的封裝材料選擇能透過紅外光的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
[0062]6)通過光刻或者電子束曝光將溝道區域曝光，顯影后露出導電溝道當中的碳納米管，通過靜電沉積的方法將PbS量子點沉積到導電溝道的碳管薄膜條帶上。
[0063]7)可以施加最終的封裝層，所述封裝層為能透過紅外光的氧化物或者有機封裝材料，氧化物是氧化鉿或氧化硅，所述有機封裝材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
[0064]其原理如下:
[0065]圖1所示的是一個非對稱接觸的半導體性碳納米管光電二極管。該二極管以重摻雜硅基底6 (N型摻雜的Si基底)作為基底，二極管的導電溝道由位于襯底氧化硅層5之上的，長度約為1.2微米的本征半導體性碳納米管I構成。碳納米管I的一端電極2由金屬鈀Pd構成，另一端電極3由金屬鈧Sc或釔Y構成，上述二極管的表面覆有封裝層4。在正偏壓V作用下，Sc或Y電極處的電位提高，Pd電極處的電位降低，當兩者差超過碳納米管能隙Eg所對應的電位差時，電子和空穴可以通過相應的Sc (或Y)電極和Pd電極無勢壘地被注入到碳納米管的導帶(電子)和價帶(空穴)，形成隨偏壓迅速增加的電流。在反偏壓下，電子和空穴的注入都要經過一個和碳納米管能隙相當的勢壘，導致很小的反向電流，且反向漏電流基本不隨反向偏壓變化。該碳納米管二極管的電壓-電流關系可以很好地用一個標準的二極管方程來描述【S.Wang, Z.Y.Zhang, L.Ding, X.L.Liang, J.Shen, H.L.Xu, Q.Chen, R.L.Cui, Y.Li, and L.-M.Peng, Adv.Mater.20 (2008) 3258】。本發明在上述器件基礎上，采用基于純度為99%的半導體性碳納米管薄膜條帶取代單根的半導體性碳納米管，以碳納米管薄膜中高密度的平行排列的多根碳納米管作為并列的導電溝道。
[0066]圖2是實驗測量得到的圖1所示碳納米管光電二極管的電壓-電流曲線。實線對應沒有入射光照射的情況，虛線對應有入射光照射的輸出特性曲線，虛線與X軸的交點代表開路光電壓，虛線與y軸的交點代表短路光電流。
[0067]將圖3中的測試電極b當中的一個接地，另一個與外檢測電路或者電流表連接。當有紅外光入射到探測器表面的時候，探測器產生的光電流值可以被電壓表讀取或者向外檢測電路輸出一個電流信號。
[0068]圖4給出了基于量子點-半導體性碳納米管薄膜條帶的光探測器的響應度曲線，如圖所示，約為52%。
[0069]圖5給出了基于量子點-半導體性碳納米管薄膜條帶的光探測器的探測率曲線，如圖所示，其動態范圍為174dB。
[0070]圖6給出了器件探測率在一個月測量過程當中的穩定性曲線，如圖所示，最大值約為 330.6mA/W。
[0071]圖7給出了制備M*M紅外成像探測器陣列示意圖，其中N的具體結構如圖3所示。其中，M可以取64或者128等整數，M的取值要考慮需要的成像單元的多少，依據具體情況而定，如圖所示，最大值約為為1.94*101(^Οη^。
[0072]圖8所示量子點-半導體性碳納米管復合材料器件探測率隨著時間變化的穩定性曲線，器件在一個月的測量過程當中探測率展現了良好的穩定性。
[0073]圖9所示量子點-半導體性碳納米管復合材料器件受外界柵壓控制的響應度曲線，器件的響應度等輸出信號受外界柵壓的控制，便于與外電路匹配，易于集成。
[0074]圖10所示基于量子點和純度為99%的半導體性碳納米管薄膜條帶復合材料的大陣列像素為Μ*Μ紅外成像探測器陣列的示意圖，其中N的具體結構如圖3所示。
[0075]上述實施例中，金屬連接線可以采用與相應的電極相同的材料，如鈕、鈧(或釔)等，也可以由金等其他金屬代替。上述封裝層，可以是能透過紅外光的氧化物，也可以是能透過紅外光的有機封裝材料，其中氧化物可以是氧化鉿、氧化硅等紅外通光材料，有機封裝材料可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等材料。
[0076]以上通過實施例對本發明的原理進行了闡述，但本領域的技術人員應當理解，本發明的技術方案并不局限于上面給出的碳納米管并聯器件實施例。因此，在不偏離本發明精神和實質的基礎上所做的任何修改或者等同替換，都屬于本發明的范疇，本發明的保護范圍視權利要求書而定。
【權利要求】
1.一種基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器，包括: 襯底； 若干平行或近似平行排列的一維半導體性碳納米管或者半導體性碳納米管薄膜條帶，位于所述襯底上，作為導電溝道； 非對稱接觸電極，位于所述一維半導體性碳納米管或者所述半導體性碳納米管薄膜條帶上，包含若干第一電極和若干第二電極； 其中，所述量子點沉積于碳納米管之上。
2.如權利要求1所述的紅外成像探測器，其特征在于，所述襯底為Si/Si02襯底，所述量子點為PbS量子點。
3.如權利要求1所述的紅外成像探測器，其特征在于，所述半導體性碳納米管薄膜條帶的純度>99%，其中的半導體性碳納米管是本征半導體性碳納米管。
4.如權利要求1所述的紅外成像探測器，其特征在于，相鄰的第一電極和第二電極之間的間隔為5-10微米；所述第一電極為鈀電極，用于和碳納米管形成P型歐姆接觸；所述第二電極為鈧電極或釔電極，用于和碳納米管形成η型歐姆接觸。
5.如權利要求1所述的紅外成像探測器，其特征在于，所述紅外成像探測器還包括最終封裝層，所述最終封裝層為能透過紅外光的氧化物或者有機封裝材料。
6.一種基于量子點-碳納米管的紅外成像探測器陣列，其特征在于，包含若干紅外成像探測器單元，所述紅外成像探測器單元為權利要求1-5任一所述的紅外成像探測器。
7.如權利要求6所述的紅外成像探測器陣列，其特征在于，所述陣列包括由Μ*Μ個紅外成像探測器單元構成的陣列，M為整數，M>1 ;或M*N個紅外成像探測器單元構成的陣列，M、N 為整數，M 關 N，M>1，N>1。
8.一種制備權利要求1-5任一所述的紅外成像探測器的方法，其步驟包括: 1)采用蒸發驅動自組裝的方法在襯底上排列若干一維半導體性碳納米管或者若干半導體性碳納米管薄膜條帶； 2)在所述一維半導體性碳納米管或者所述半導體性碳納米管薄膜條帶上形成第一電極及其金屬連接線的圖案形狀，然后蒸鍍第一電極的金屬層； 3)在所述一維半導體性碳納米管或者所述半導體性碳納米管薄膜條帶上形成第二電極及其金屬連接線的圖案形狀，然后蒸鍍第二電極的金屬層。 4)將量子點沉積在碳納米管之上。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一電極或第二電極的金屬層的厚度為20納米以上；通過光刻或電子束刻蝕的方法形成第一電極或第二電極及其金屬連接線的圖案形狀。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括封裝步驟，先通過光刻或電子束刻蝕形成封裝層的圖形，然后生長一層能透過紅外光的封裝層進行包覆。
【文檔編號】H01L31/101GK104167451SQ201410320148
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月7日 優先權日:2014年7月7日
【發明者】劉旸, 王勝, 魏楠, 彭練矛 申請人:北京大學