記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，近期，該院固體物理研究所納米材料與納米結(jié)構(gòu)研究室費(fèi)廣濤研究員課題組用化學(xué)浴沉積法制備出PbS薄膜，并利用超薄雙通二氧化鈦多孔膜為模板構(gòu)筑了有序Au陣列/PbS薄膜復(fù)合光電探測器。復(fù)合薄膜光電探測器的響應(yīng)率相比于純PbS薄膜探測器得到125%~175%的提高。

據(jù)介紹，作為一種傳統(tǒng)的紅外材料，硫化鉛已被廣泛應(yīng)用于紅外探測領(lǐng)域。近年來，由于納米材料的量子尺寸局域效應(yīng)，納米型硫化鉛材料已被廣泛研究并應(yīng)用于可見光探測器并表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。對于薄膜硫化鉛探測器而言，目前其光電響應(yīng)仍不理想，需要進(jìn)一步提高薄膜硫化鉛探測器的響應(yīng)性能。費(fèi)廣濤研究員課題組的碩士研究生謝秉合告訴記者，相比于分布雜亂無序的貴金屬結(jié)構(gòu)來說，規(guī)整有序的金屬結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步地增強(qiáng)其表面等離子共振效應(yīng)。并且，具有有序排列的貴金屬結(jié)構(gòu)可以通過調(diào)控其周期結(jié)構(gòu)參數(shù)來調(diào)控其等離子共振頻率特性，進(jìn)而達(dá)到選擇性增強(qiáng)的目的。

基于此，費(fèi)廣濤研究員課題組采用化學(xué)浴沉積法制備出PbS薄膜，并利用超薄雙通二氧化鈦多孔膜為模板構(gòu)筑了有序Au陣列/PbS薄膜復(fù)合光電探測器。由于Au有序陣列的等離子共振增強(qiáng)效應(yīng)，復(fù)合薄膜光電探測器的響應(yīng)率相比于純PbS薄膜探測器得到125%~175%的提高。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)這種增強(qiáng)表現(xiàn)出明顯的波長選擇性，當(dāng)改變金納米陣列的高度時(shí)，探測器響應(yīng)率的最強(qiáng)增強(qiáng)波長位置會發(fā)生變化，即隨著高度由30nm增加到120nm，最強(qiáng)增強(qiáng)峰位從可見光波段（450nm）逐漸紅移到近紅外波段（980nm）。以上研究結(jié)果將為等離子共振增強(qiáng)光電探測器的研究和發(fā)展提供新的思路和途徑，也表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值。