本发明涉及紫外光电探测器，具体而言，涉及一种基于v2ctx基范德华异质结的自供电型紫外光电探测器及其制备方法。
背景技术：
1、紫外探测技术在空间与天文研究、导弹制导与追踪、通信、环境监测、生物分析与火灾预警等国防和民生领域有着广泛的应用。其中紫外光电探测器是将波长介于10～400nm的入射光转换成电信号通过接收紫外线辐射来辨认目标，具有很好的隐蔽性，不易受长波电磁的干扰，还能在很强的电磁辐射环境中工作。为满足军民领域的需求，高性能、高可靠性和低成本的紫外光电探测器研发显得尤为重要。第一阶段以紫外光电倍增管为代表，但体积和功耗较大，且需在低温高压下工作，不利于实际应用；第二阶段以硅(si)基紫外光电探测器为代表，但si禁带宽度较小，需加滤波器才能在紫外波段工作，且响应度较低，使得探测器应用受到限制；第三阶段以第3代宽禁带半导体(如gan、sic、zno及金刚石等)为基础，已进入高性能、高可靠性和低成本的时代，为紫外光电探测器的大规模应用提供了基础。
2、zno，具有制备成本低及方法多样、无毒且原料丰富、禁带宽度大(3.37ev)和载流子迁移率高(200cm2 v-1s-1)等优点，充当紫外光电探测器的活性层具有巨大的潜力。其中zno纳米棒阵列(nrs)具有的光陷阱结构和较少导电通道，可增强对光的吸收和光生载流子的提取，构建的肖特基结也可避免非平衡载流子的电荷存储效应，具有更好的频率调制特性和更低的载流子复合速率，此外也避免了源于n型层与p型层之间晶格失配带来的光生载流子非辐射复合问题，以此为基础构建具有高性能和高可靠性的肖特基结紫外光电探测器越来越得到关注。
3、然而，如何提升自供电型zno纳米棒阵列的肖特基结紫外光电探测器内建电场、缩短响应时间并降低因界面态引起的载流子非辐射复合，是目前提升器件性能亟需突破的技术瓶颈。
4、鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于v2ctx基范德华异质结的自供电型紫外光电探测器及其制备方法。
2、本发明是这样实现的：
3、第一方面，本发明提供了一种基于v2ctx基范德华异质结的自供电型紫外光电探测器，包括zno/v2ctx范德华肖特基异质结和电极。电极通常包括作为负极的衬底和作为正极的金属电极。
4、第二方面，本发明还提供一种基于v2ctx基范德华异质结的自供电型紫外光电探测器的制备方法，包括以下步骤：
5、在衬底上制备zno纳米棒阵列；将少层v2ctx粉末分散于去离子水中得到v2ctx分散液，再在zno纳米棒阵列表面制备v2ctx空穴传输层，形成v2ctx基范德华异质结；然后在v2ctx空穴传输层表面形成电极，即得基于v2ctx基范德华异质结的自供电型紫外光电探测器。
6、在可选的实施方式中，少层v2ctx粉末采用hf刻蚀法制备而成。
7、在可选的实施方式中，v2ctx空穴传输层采用滴定旋涂法并经过退火制得。
8、在可选的实施方式中，v2ctx分散液的浓度为0.1～10mg/ml。
9、在可选的实施方式中，v2ctx空穴传输层制备中旋涂速度为2000～4000r/min；旋涂时间为10～30s。
10、在可选的实施方式中，v2ctx空穴传输层制备中退火条件为在80～120℃的空气环境中退火5～15min。
11、在可选的实施方式中，zno纳米棒阵列采用以下方法制得：
12、将二水乙酸锌和二乙醇胺溶于异丙酮中混合均匀得到透明溶液，将该透明溶液采用静态旋涂法在衬底上形成膜层后退火，再将衬底面朝下置于生长液中，在反应釜中反应生长形成zno纳米棒阵列，经过冲洗和退火即得。
13、在可选的实施方式中，生长液的溶剂为去离子水，溶质为六亚甲基四胺和六水合硝酸锌，其中六亚甲基四胺的浓度为2～8mol/l，六水合硝酸锌的浓度为2～8mol/l。
14、在可选的实施方式中，透明溶液中二水乙酸锌的浓度为0.1～0.5mol/l，二乙醇胺的浓度为0.2～0.8mol/l。
15、在可选的实施方式中，zno纳米棒阵列的制备步骤中，旋涂转速为1000～4000r/min，旋涂时间为10～40s，重复旋涂3～5次。
16、在可选的实施方式中，zno纳米棒阵列的制备步骤中，旋涂完成后在空气氛围中280～400℃下退火30～90min。
17、在可选的实施方式中，zno纳米棒阵列的制备步骤中，反应釜为聚四氟乙烯反应釜，反应釜中反应温度设置为75～95℃，反应时间为3～4h。
18、在可选的实施方式中，生长zno纳米棒阵列后的fto衬底用去离子水冲洗，在通过烤胶机在空气氛围中280～400℃下退火30～90min。
19、在可选的实施方式中，制得的zno纳米棒阵列中，zno纳米棒宽度为30～60nm，长度为500～1000nm。
20、在可选的实施方式中，zno纳米棒阵列制备前还包括以下步骤：将衬底依次在去离子水和乙醇中超声5～30min，再用去离子水冲洗，50～65℃烘干后备用。
21、在可选的实施方式中，电极为金电极，通过真空蒸镀法沉积制得。优选地，金电极的厚度为50～100nm。
22、在可选的实施方式中，沉积电极后还包括以下步骤：通过激光脉冲刻划装置将所得样品划至3mm×3mm的规格。
23、在可选的实施方式中，v2ctx空穴传输层的厚度为15～25nm。
24、本发明具有以下有益效果：
25、相比于现有技术，本发明将v2ctx作为提取电荷的载流子传输层，由于其电导率高，界面活性更强，有利于载流子的输运，降低电荷传输的阻力。同时，其具有表面无悬挂键的特点，有利于载流子的传输，且异质结界面以非化学键的范德华键构成，减少了因界面应力和界面态引起的非平衡载流子复合；同时通过利用v2ctx功函数可调的优点，增强了范德华结的内建电场，在基于zno/v2ctx范德华肖特基异质结的基础上，制得的紫外光电探测器实现了不需要施加外置偏压就能工作的自供电性能。同时，该紫外光电探测器的制备方法简单，具备良好的应用前景。
1.一种基于v2ctx基范德华异质结的自供电型紫外光电探测器，其特征在于，包括zno/v2ctx范德华肖特基异质结和电极。
2.一种如权利要求1所述的基于v2ctx基范德华异质结的自供电型紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述少层v2ctx粉末采用hf刻蚀法制备而成；
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述zno纳米棒阵列采用以下方法制得：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，生长液的溶剂为去离子水，溶质为六亚甲基四胺和六水合硝酸锌，其中六亚甲基四胺的浓度为2～8mol/l，六水合硝酸锌的浓度为2～8mol/l；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，旋涂转速为1000～4000r/min，旋涂时间为10～40s，重复旋涂3～5次；
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，zno纳米棒阵列制备前还包括以下步骤：将衬底依次在去离子水和乙醇中超声5～30min，再用去离子水冲洗，50～65℃烘干后备用。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述电极为金电极，通过真空蒸镀法沉积制得；所述金电极的厚度为50～100nm。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，沉积电极后还包括以下步骤：通过激光脉冲刻划装置将所得样品划至3mm×3mm的规格。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述v2ctx空穴传输层的厚度为15～25nm。
