技术摘要：
本发明公开了一种红外探测器及其制备方法，其中，红外探测器包括：金属电极，以及自下而上依次设置的衬底、砷化镓基层和石墨烯层；衬底上设置有与砷化镓基层相平行的长条阵列式凹槽，砷化镓基层设置于长条阵列式凹槽上，砷化镓基层表面具有砷化铟量子点，金属电极设置  全部
背景技术：
交流固态继电器(solid  state  releys，SSR)是一种无触点通断电子开关，它利用 电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性，可达到无触点、无火花地 接通和断开电路的控制效果，属于四端有源器件，其中两个端子为输入控制端，另外两端为 输出受控端。交流固态继电器的优点包括开关速率快、工作频率高、使用寿命长、杂讯低以 及工作可靠等，目前交流固态继电器正逐步替代常规的电磁式继电器，在许多领域的电控 及计算机控制方面得到了日益广泛的应用，比如工业过程控制、电力控制、高铁控制、飞机 控制、船舶控制以及涡轮增压发动机控制等。 现有的交流固态继电器的输出受控端一般集成有光敏器件和若干场效应管，其中 光敏器件的响应时间过长且检测灵敏度不高，主要体现在针对弱光的探测能力较弱，难以 满足目前控制领域的光电探测需求。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种红 外探测器及其制备方法、交流固态继电器，相比于传统技术，能够缩短响应时间，提高对弱 光的探测能力，提升灵敏度。 第一方面，本发明的实施例提供了一种红外探测器，包括：金属电极，以及自下而 上依次设置的衬底、砷化镓基层和石墨烯层；所述衬底上设置有与所述砷化镓基层相平行 的长条阵列式凹槽，所述砷化镓基层设置于所述长条阵列式凹槽上，所述砷化镓基层表面 具有砷化铟量子点，所述金属电极设置在所述砷化镓基层两端。 本发明实施例的红外探测器，通过在衬底上设置长条阵列式凹槽，以便于基于该 长条阵列式凹槽来设置与其平行的砷化镓基层，即能够使得砷化镓基层相对该长条阵列式 凹槽进行横向生长，从而可提高砷化镓基层的光响应能力，以便于更准确地捕捉弱光进行 探测，同时由于光响应能力的增强，响应速率即会加快，因此能够缩短红外探测器的响应时 间，并且通过在砷化镓基层表面设置砷化铟量子点，可进一步提高砷化镓基层的光响应能 力；通过石墨烯层与砷化镓基层能够配合构建异质结，从而能够加速光生载流子的分离，提 高载流子的运输效率，此外，由于石墨烯与金属电极之间的倾向便于形成良好的小电阻欧 姆接触，因此能够提高对于光生载流子的提取效率，通过上述两方面的配合作用，因此能够 大大提升红外探测器的灵敏度。 可选地，在本发明的一个实施例中，所述砷化镓基层为砷镓铟阵列层。 可选地，在本发明的一个实施例中，所述长条阵列式凹槽为二氧化硅薄膜。 第二方面，本发明的实施例提供了一种交流固态继电器，包括如上述第一方面任 3 CN 111584659 A 说　明　书 2/8 页 意一项实施例所述的红外探测器。 本发明实施例的交流固态继电器，包括有红外探测器，相比于传统技术，该红外探 测器能够缩短响应时间，提高对弱光的探测能力，提升灵敏度，因此，集成有该红外探测器 的交流固态继电器能够更加适应目前控制领域的光电探测需求，具有良好的应用前景。 第三方面，本发明的实施例提供了一种制备如第一方面任意一项实施例所述的红 外探测器的方法，该方法包括： 于所述衬底上刻蚀所述长条阵列式凹槽； 沿所述长条阵列式凹槽的方向，于所述长条阵列式凹槽上生长表面具有所述砷化 铟量子点的所述砷化镓基层； 于所述砷化镓基层上方沉积所述石墨烯层； 于所述砷化镓基层两端蒸镀所述金属电极。 本发明实施例的制备方法，通过制备长条阵列式凹槽并在长条阵列式凹槽上横向 生长砷化镓基层，能够获得具有较强光响应能力的砷化镓基层，并且在砷化镓基层上生长 砷化铟量子点，能够进一步提高砷化镓基层的光响应能力，并且，采用沉积的方式能够使石 墨烯层稳定地设置在砷化镓基层上方，从而基于石墨烯层与砷化镓基层所配合构建下的异 质结，能够加速光生载流子的分离，提高载流子的运输效率，此外，通过蒸镀方式提高金属 电极与砷化镓基层、石墨烯层之间的键合，从而提升金属电极性能，使得石墨烯与金属电极 之间倾向形成良好的小电阻欧姆接触，因此能够提高对于光生载流子的提取效率，从而可 制备得到光响应能力强、弱光探测能力强、灵敏度高的红外探测器。 可选地，在本发明的一个实施例中，于所述衬底上刻蚀所述长条阵列式凹槽，包括 以下步骤： 基于长条阵列式掩膜板和所述衬底溅射靶材，获得具有长条阵列式薄膜的样品衬 底； 刻蚀所述样品衬底，获得具有所述长条阵列式凹槽的图形化衬底。 可选地，在本发明的一个实施例中，所述沿所述长条阵列式凹槽的方向，于所述长 条阵列式凹槽上生长表面具有所述砷化铟量子点的所述砷化镓基层，包括以下步骤： 沿所述长条阵列式凹槽的方向，于所述长条阵列式凹槽两侧生长所述砷化镓基 层； 在所述砷化镓基层上生长所述砷化铟量子点。 可选地，在本发明的一个实施例中，于所述砷化镓基层上方沉积所述石墨烯层，包 括以下步骤： 于电解液中沉积所述石墨烯； 将所述石墨烯吸附在所述砷化镓基层表面上； 烘干所述砷化镓基层表面； 对所述砷化镓基层表面进行第一次合金化处理，获得第一样品。 可选地，在本发明的一个实施例中，于所述砷化镓基层两端蒸镀所述金属电极，包 括以下步骤： 基于掩膜板在所述第一样品两端蒸镀所述金属电极； 对所述第一样品进行第二次合金化处理。 4 CN 111584659 A 说　明　书 3/8 页 可选地，在本发明的一个实施例中，所述靶材为二氧化硅。 附图说明 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中： 图1是本发明一个实施例提供的红外探测器的示意图； 图2是本发明一个实施例提供的交流固态继电器的示意图； 图3是本发明一个实施例提供的红外探测器制备方法的流程图； 图4是本发明另一个实施例提供的红外探测器制备方法的流程图； 图5是本发明另一个实施例提供的红外探测器制备方法的流程图； 图6是本发明另一个实施例提供的红外探测器制备方法的流程图； 图7是本发明另一个实施例提供的红外探测器制备方法的流程图。