本發(fā)明屬于探測(cè)器領(lǐng)域，尤其涉及一種摻雜Er3+的CdS納米帶多波段紅外探測(cè)器的制備方法。

背景技術(shù)：
紅外探測(cè)器是一種在安防工程中使用極為普遍的一類(lèi)探測(cè)器，紅外探測(cè)器是防盜報(bào)警系統(tǒng)中最關(guān)鍵的組成部分，直接決定系統(tǒng)的靈敏性與穩(wěn)定性，是整個(gè)系統(tǒng)品質(zhì)的保障。在電子防盜探測(cè)器領(lǐng)域，紅外探測(cè)器的應(yīng)用非常廣泛，因其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定，而深受廣大專業(yè)人員的歡迎。人體都有恒定的體溫，一般在37度左右，會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10μm左右的紅外線，紅外探測(cè)器就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10μm左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10μm左右的紅外線通過(guò)菲涅爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。紅外探測(cè)器是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的，所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過(guò)部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。紅外探測(cè)器的紅外探測(cè)的基本概念就是感應(yīng)移動(dòng)物體與背景物體的溫度的差異。在紅外探測(cè)器的警戒區(qū)內(nèi)，當(dāng)無(wú)人體移動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，當(dāng)人體進(jìn)人警戒區(qū)，人體發(fā)射的10微米左右的紅外線通過(guò)菲涅爾透鏡增強(qiáng)后聚集到熱釋電紅外感應(yīng)器上，熱釋電紅外中的熱釋電元件感應(yīng)到人體溫度與背景溫度的差異，溫度發(fā)生變化，失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路檢測(cè)處理后產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。然而現(xiàn)在一般只有可探測(cè)單一波長(zhǎng)的納米材料，這些材料要么是探測(cè)紫光，要么是探測(cè)紅光或綠光，目前還沒(méi)有關(guān)于兩波段探測(cè)材料及器件的報(bào)道，更別說(shuō)三波段光探測(cè)材料或器件，而本發(fā)明及要研究并公開(kāi)一種三波段光探測(cè)材料及器件的制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種摻雜Er3+的CdS納米帶多波段紅外探測(cè)器的制備方法，旨在解決現(xiàn)有只有可探測(cè)單一波長(zhǎng)的納米材料，目前還沒(méi)有關(guān)于兩波段探測(cè)材料及器件的報(bào)道的問(wèn)題。必要技術(shù)方案：本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種摻雜Er3+的CdS納米帶多波段紅外探測(cè)器的制備方法，該方法的步驟包括：步驟一、將CdS粉末和乙酸鉺粉體按質(zhì)量比為50∶1的比例混合均勻，然后取出5-10克混合粉體轉(zhuǎn)入瓷舟中，并將瓷舟放入管式爐中心位置處；步驟二、在離瓷舟5厘米處擺放噴有厚為20-30納米金薄膜的硅襯底，封閉管式爐，抽出空氣使達(dá)到一定的真空度，并通入氬氣，停止抽氣，讓氬氣靜止30分鐘，再抽真空，這樣反復(fù)3次；步驟三、隨后以每分鐘25℃的升溫速率把爐子溫度升高到840℃，維持此溫度2小時(shí)，然后降溫到室溫；步驟四、取出沉積有摻雜Er3+的CdS納米帶的襯底，然后用鑷子刮下一部分沉積有摻雜Er3+的CdS納米帶分散到乙醇中供制備器件用；步驟五、利用掩膜版制備納米器件：選取SiO2/Si作為襯底，將分散納米帶放在SiO2/Si襯底上，并在納米帶表面形成掩膜版，在掩膜版上形成鈦/金合金電極沉積，然后移去掩膜版，即制得納米器件，并引出納米器件的電極導(dǎo)線；步驟六、將引出導(dǎo)線的器件分3檔接入放大器，一并裝入封裝的盒子中，就制成三波段紅外探測(cè)器。次要技術(shù)方案：進(jìn)一步，在步驟二中，抽出空氣，使管內(nèi)真空度達(dá)到10-3-10-4Torr，并通入氬氣，停止抽氣，讓氬氣靜止30分鐘，再抽真空達(dá)10-3-10-4Torr，這樣反復(fù)3次，盡可能除去管內(nèi)空氣，防止樣品氧化。進(jìn)一步，在步驟三中，從升溫到降溫整個(gè)過(guò)程中爐內(nèi)通入氬氣，并維持管內(nèi)壓強(qiáng)為150Torr。進(jìn)一步，在步驟四中，摻雜Er3+的CdS納米帶長(zhǎng)10微米，寬5-10微米，厚約50-80納米。進(jìn)一步，在步驟六中的盒子上表面透明，無(wú)吸收，便于光照射到納米帶器件上。進(jìn)一步，納米器件的合金電極材料與納米帶形成歐姆接觸。進(jìn)一步，用不同波長(zhǎng)的光輻照該納米器件，發(fā)現(xiàn)波長(zhǎng)為457.5納米，620納米，955納米等3個(gè)波長(zhǎng)附近納米帶的電導(dǎo)增加，所以本發(fā)明可作為探測(cè)波長(zhǎng)為457.5納米，620納米，955納米的三波段光導(dǎo)型探測(cè)器。進(jìn)一步，該探測(cè)器可探測(cè)藍(lán)光、紅光和近紅外光，故為多波段紅外探測(cè)器。本發(fā)明提供的摻雜Er3+的CdS納米帶多波段紅外探測(cè)器的制備方法，制備方法簡(jiǎn)單，原理清晰，摻雜Er3+的CdS納米帶的外形規(guī)則，表面光滑、平整，納米帶的厚度大約在20～60nm范圍內(nèi)；納米帶具有六方結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)a＝0.414nm、c＝0.671nm；CdS納米帶的光致發(fā)光譜的譜峰位于405nm左右；CdS：Er3+納米帶的光致發(fā)光譜中觀察到3個(gè)強(qiáng)的發(fā)光峰，用不同波長(zhǎng)的光輻照該納米器件，發(fā)現(xiàn)波長(zhǎng)為457.5納米，620納米，955納米等3個(gè)波長(zhǎng)附近納米帶的電導(dǎo)大幅度增加，所以本發(fā)明可作為探測(cè)波長(zhǎng)為457.5納米，620納米，955納米的三波段光導(dǎo)型探測(cè)器。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的摻雜Er3+的CdS納米帶多波段紅外探測(cè)器的制備方法的流程圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理做進(jìn)一步的描述：結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種摻雜Er3+的CdS納米帶多波段紅外探測(cè)器的制備方法，該方法的步驟包括：S101：將CdS粉末和乙酸鉺粉體按質(zhì)量比為50∶1的比例混合均勻，然后取出5-10克混合粉體轉(zhuǎn)入瓷舟中，并將瓷舟放入管式爐中心位置處；S102：在離瓷舟5厘米處擺放噴有厚為20-30納米金薄膜的硅襯底，封閉管式爐，抽出空氣使達(dá)到一定的真空度，并通入氬氣，停止抽氣，讓氬氣靜止30分鐘，再抽真空，這樣反復(fù)3次；S103：隨后以每分鐘25℃的升溫速率把爐子溫度升高到840℃，維持此溫度2小時(shí)，然后降溫到室溫；S104：取出沉積有摻雜Er3+的CdS納米帶的襯底，然后用鑷子刮下一部分沉積有摻雜Er3+的CdS納米帶散到乙醇中供制備器件用；S105：利用掩膜版制備納米器件：選取SiO2/Si作為襯底，將分散納米帶放在SiO2/Si襯底上，并在納米帶表面形成掩膜版，在掩膜版上形成鈦/金合金電極沉積，然后移去掩膜版，即制得納米器件，并引出納米器件的電極導(dǎo)線；S106：將引出導(dǎo)線的器件分3檔接入放大器，一并裝入封裝的盒子中，就制成三波段紅外探測(cè)器。進(jìn)一步，在步驟S102中，抽出空氣，使管內(nèi)真空度達(dá)到10-3-10-4Torr，并通入氬氣，停止抽氣，讓氬氣靜止30分鐘，再抽真空達(dá)10-3-10-4Torr，這樣反復(fù)3次，盡可能除去管內(nèi)空氣，防止樣品氧化。進(jìn)一步，在步驟S103中，從升溫到降溫整個(gè)過(guò)程中爐內(nèi)通入氬氣，并維持管內(nèi)壓強(qiáng)為150Torr。進(jìn)一步，在步驟S104中，摻雜Er3+的CdS納米帶長(zhǎng)數(shù)10微米，寬5-10微米，厚約50-80納米。進(jìn)一步，在步驟S106中的盒子上表面透明，無(wú)吸收，便于光照射到納米帶器件上。進(jìn)一步，納米器件的合金電極材料與納米帶形成歐姆接觸。進(jìn)一步，用不同波長(zhǎng)的光輻照該納米器件，發(fā)現(xiàn)波長(zhǎng)為457.5納米，620納米，955納米等3個(gè)波長(zhǎng)附近納米帶的電導(dǎo)大幅度增加，所以本發(fā)明可作為探測(cè)波長(zhǎng)為457.5納米，620納米，955納米的三波段光導(dǎo)型探測(cè)器。進(jìn)一步，該探測(cè)器可探測(cè)藍(lán)光、紅光和近紅外光，故為多波段紅外探測(cè)器。本發(fā)明提供的摻雜Er3+的CdS納米帶多波段紅外探測(cè)器的制備方法，該方法的步驟包括：將CdS粉末和乙酸鉺粉體按質(zhì)量比為50∶1的比例混合均勻，然后取出5-10克混合粉體轉(zhuǎn)入瓷舟中，并將瓷舟放入管式爐中心位置處；在離瓷舟5厘米處擺放噴有厚為20-30納米金薄膜的硅襯底，封閉管式爐，抽出空氣使達(dá)到一定的真空度，并通入氬氣，停止抽氣，讓氬氣靜止30分鐘，再抽真空，這樣反復(fù)3次；隨后以每分鐘25℃的升溫速率把爐子溫度升高到840℃，維持此溫度2小時(shí)，然后降溫到室溫；取出沉積有摻雜Er3+的CdS納米帶的襯底，然后用鑷子刮下一部分樣品分散到乙醇中供制備器件用；利用掩膜版制備納米器件：選取SiO2/Si作為襯底，將分散納米帶放在SiO2/Si襯底上形成掩膜版，在掩膜版上形成鈦/金合金電極沉積，然后移去掩膜版，即制得納米器件，并引出納米器件的電極導(dǎo)線；將引出導(dǎo)線的器件分3檔接入放大器，一并裝入封裝的盒子中，就制成三波段紅外探測(cè)器。本發(fā)明提供的摻雜Er3+的CdS納米帶多波段紅外探測(cè)器的制備方法，制備方法簡(jiǎn)單，原理清晰，摻雜Er3+的CdS納米帶的外形規(guī)則，表面光滑、平整，納米帶的厚度大約在20～60nm范圍內(nèi)；納米帶具有六方結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)a＝0.414nm、c＝0.671nm；CdS納米帶的光致發(fā)光譜的譜峰位于405nm左右；CdS：Er3+納米帶的光致發(fā)光譜中觀察到3個(gè)強(qiáng)的發(fā)光峰，用不同波長(zhǎng)的光輻照該納米器件，發(fā)現(xiàn)波長(zhǎng)為457.5納米，620納米，955納米等3個(gè)波長(zhǎng)附近納米帶的電導(dǎo)大幅度增加，所以本發(fā)明可作為探測(cè)波長(zhǎng)為457.5納米，620納米，955納米的三波段光導(dǎo)型探測(cè)器。所以本發(fā)明制得的紅外探測(cè)器解決了面只有可探測(cè)單一波長(zhǎng)的納米材料，這些材料要么是探測(cè)紫光，要么是探測(cè)紅光或綠光，目前還沒(méi)有關(guān)于兩波段探測(cè)材料及器件報(bào)道的問(wèn)題。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。