电化学沉积制备Bi₂Se₃薄膜及其光电性能研究

作者：华奕涵; 冯双龙

来源：功能材料, 2023, 54(01): 1026-1032.

DOI：10.3969/j.issn.1001-9731.2023.01.005

• 拓扑绝缘体
• Bi2Se3
• 电化学
• 热处理
• 光响应性能

作为量子物质的奇异态，拓扑绝缘体在新一代电子和光电子器件领域得到了广泛应用。因其金属表面态共存和较窄的带隙（0.3 eV）,导致Bi2Se3具有超快电荷传输能力和红外光吸收能力，使其成为新体制光电器件的研究热点。采用恒电位沉积法在酸性电解质溶液中ITO基底上进行电化学沉积Bi2Se3薄膜，通过控制变量法确定Bi2Se3薄膜的生长条件是溶液pH值为0.2～0.8、沉积电位-0.15 V vs. Ag/AgCl和沉积时间1 h;同时，采用场发射透射电子显微镜、X射线衍射仪等表征技术对Bi2Se3薄膜的结构与形貌进行了研究。最后，研究了基于Bi2Se3薄膜光电探测器的性能，并考察了退火工艺对其光响应特性影响规律，测试结果表明退火后Bi2Se3薄膜在近红外波段具有良好的光电性能，响应度和比探测率分别约为6.3×10-5 A/W和2.9×10～6 cm·Hz0.5/W。

• 单位
  中国科学院重庆绿色智能技术研究院; 中国科学院大学