本发明涉及光电探测器，尤其是一种基于wo3-x/in2o3异质结的宽光谱自驱动光电探测器及制备方法。
背景技术：
1、宽光谱光电探测器是一种可以检测并记录广泛光谱范围的仪器。它能够接收和记录包括可见光、红外线和紫外线在内的多个波长范围内的光信号，可以满足复杂环境下的检测需求。在光谱学，遥感成像，光通信等领域具有着广泛的应用。
2、但当下的宽光谱光电探测器研究发展面临着诸多问题：传统的硅基光电探测器由于硅材料自身的禁带宽度较窄，在紫外波段的光电响应较弱。宽禁带半导体，例如gan在紫外波段响应灵敏，但在其他波段响应很弱。为了制备在多个波段灵敏响应的光电探测器，研究工作者把目光投向了新的半导体材料和异质结结构。同时，能源消耗问题和探测环境要求对当下的光电探测带来了新的挑战，低功耗化和无人化的光电探测成为了新的发展方向，而自驱动光电探测器可以满足这一需求。自驱动光电探测器可以在无外加电源的条件下自发探测光信号，将之转化为电信号，具有能源消耗低的特点，可以在深海，宇宙空间之类的无人工干预的特色环境中实现连续，实时的光电探测，具有着广泛应用前景。然而，现有的自驱动探测器也存在着响应光谱范围不够全，在部分波段处响应低的问题，无法很好的满足宽光谱探测的需要。
技术实现思路
1、为解决目前光电探测器存在的在部分光波段响应弱的问题，本发明的首要目的在于提供一种能够在紫外-可见光-近红外波段均可自驱动工作，具有明显光电响应特点的基于wo3-x/in2o3异质结的宽光谱自驱动光电探测器。
2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于wo3-x/in2o3异质结的宽光谱自驱动光电探测器，包括wo3-x层，在wo3-x层上制备in2o3纳米网层，wo3-x层和in2o3纳米网层组成wo3-x/in2o3异质结，在in2o3纳米网层上设置顶部电极，wo3-x层向下设置底部电极，底部电极的下方设置单面导电铜箔，单面导电铜箔上设置铜箔上电极，顶部电极和铜箔上电极之间连接外接测试电路。
3、所述顶部电极和铜箔上电极均采用银浆制成，所述银浆的厚度均为2μm，所述底部电极采用铟镓合金制成，所述铟镓合金的厚度为1至3μm。
4、宽光谱自驱动光电探测器的光吸收谱上具有两个lspr特征吸收峰，分别位于可见光波段和近红外光波段；宽光谱自驱动光电探测器在紫外-可见光-近红外均具有光电响应，其中在紫外波段光电响应是基于wo3-x层和in2o3纳米网层的本征光吸收，在可见光-近红外波段的光电响应基于wo3-x层的lspr局域表面等离子共振吸收。
5、本发明的另一目的在于提供一种基于wo3-x/in2o3异质结的宽光谱自驱动光电探测器的制备方法，该方法包括下列顺序的步骤：
6、(1)将wo3-x材料放到退火炉中，在氢气氛围下高温退火增加内部氧空位，900℃下退火3小时，再压成片状作为wo3-x层；
7、(2)在wo3-x层的上表面静电纺丝in2o3前驱体，静电纺丝的时间为20s，转入退火炉中在含氧气氛围下退火，退火温度为400℃，时间2小时，in2o3前驱体转化为in2o3纳米网层；
8、(3)在in2o3纳米网层的上表面选择部分区域用注射器涂抹银浆，涂抹完成后放置于电热台上，在90℃下加热5分钟，使银浆凝固作为顶部电极；
9、(4)在wo3-x层的下表面涂敷铟镓合金作为底部电极，将涂敷有铟镓合金的器件放置在单面导电铜箔上，在单面导电铜箔上制备铜箔上电极，底部电极和铜箔上电极之间导通，之后将顶部电极和铜箔上电极连接于外接测试电路的两端用于测试。
10、在步骤(4)中，所述在单面导电铜箔上制备铜箔上电极具体是指：在单面导电铜箔的上表面选择部分区域用注射器涂抹银浆，涂抹完成后放置于电热台上，在90℃下加热5分钟，使银浆凝固作为铜箔上电极。
11、所述铟镓合金的厚度为1至3μm。
12、所述银浆的厚度为2μm。
13、由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，本发明制备的wo3-x材料在可见光和近红外光波段同时具有lspr吸收特性，大大拓宽了器件的光电响应范围，实现了单一材料在紫外-可见-近红外同时具有明显的光电响应；第二，本发明构建了wo3-x/in2o3异质结，利用异质结界面电场快速分离光生载流子，实现了器件在紫外-可见-近红外三个波段下的的自驱动工作；第三，本发明表面具有的in2o3纳米网结构具有增强光吸收能力，提升了对入射光子的捕获能力，相比较于平面光电探测器，可以更有效的吸收部分反射光和散射光；第四，本发明制备工艺简单，未经过光刻、磁控溅射薄膜等昂贵工艺，成本较低，对实验条件要求较小，制作过程环保，没有环境污染的副产物产生；第五，本发明选用银浆和铟镓合金作为电极材料，制备工艺简单，成本低，相较于其他金，合金电极制备工艺，无需真空或热蒸发、高温退火过程，可以简单低成本的实现欧姆接触。
1.一种基于wo3-x/in2o3异质结的宽光谱自驱动光电探测器，其特征在于：包括包括wo3-x层，在wo3-x层上制备in2o3纳米网层，wo3-x层和in2o3纳米网层组成wo3-x/in2o3异质结，在in2o3纳米网层上设置顶部电极，wo3-x层向下设置底部电极，底部电极的下方设置单面导电铜箔，单面导电铜箔上设置铜箔上电极，顶部电极和铜箔上电极之间连接外接测试电路。
2.根据权利要求1所述的基于wo3-x/in2o3异质结的宽光谱自驱动光电探测器，其特征在于：所述顶部电极和铜箔上电极均采用银浆制成，所述银浆的厚度均为2μm，所述底部电极采用铟镓合金制成，所述铟镓合金的厚度为1至3μm。
3.根据权利要求1所述的基于wo3-x/in2o3异质结的宽光谱自驱动光电探测器，其特征在于：宽光谱自驱动光电探测器的光吸收谱上具有两个lspr特征吸收峰，分别位于可见光波段和近红外光波段；宽光谱自驱动光电探测器在紫外-可见光-近红外均具有光电响应，其中在紫外波段光电响应是基于wo3-x层和in2o3纳米网层的本征光吸收，在可见光-近红外波段的光电响应基于wo3-x层的lspr局域表面等离子共振吸收。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于wo3-x/in2o3异质结的宽光谱自驱动光电探测器的制备方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述在单面导电铜箔上制备铜箔上电极具体是指：在单面导电铜箔的上表面选择部分区域用注射器涂抹银浆，涂抹完成后放置于电热台上，在90℃下加热5分钟，使银浆凝固作为铜箔上电极。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述铟镓合金的厚度为1至3μm。
7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述银浆的厚度为2μm。
