技术领域
本实用新型涉及光电探测领域，具体涉及一种基于金属孔洞薄膜电极和外尔半金属的光电探测器。
背景技术
外尔半金属是新型半导体材料。基于外尔半金属的光电探测器能够实现300K温度以下的响应，而不需要运行在低温的环境，这一特性使得外尔半金属在光电探测领域具有很好的应用前景。发明专利CN107068785B公布了一种基于外尔半金属的光电探测结构，但是，该器件中，外尔半金属材料对光的吸收少、对光的利用率低。
发明内容
为增加光电探测器件对光的吸收，提高对光的利用效率，本实用新型提供了一种基于金属孔洞薄膜电极和外尔半金属的光电探测器，该探测器包括从下往上依次设置有衬底、金属薄膜电极、外尔半金属材料、顶电极，金属薄膜电极和顶电极连接电压源和电流表，并形成回路，金属薄膜电极上设有孔洞。
更进一步地，外尔半金属材料为TaAs或NbAs。
更进一步地，顶电极为ITO或石墨烯材料。
更进一步地，孔洞为圆形，并且周期性排列。
更进一步地，孔洞为尺寸不同的圆形，并且随机排列。
更进一步地，在金属薄膜电极上还设有金属颗粒。
更进一步地，金属颗粒在竖直方向的尺寸大于水平方向的尺寸。
更进一步地，在相邻孔洞间，金属颗粒的数目多于1个。
更进一步地，金属薄膜电极的材料为金。
更进一步地，金属颗粒的材料为金或银。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种基于金属孔洞薄膜电极和外尔半金属的光电探测器，在金属薄膜电极上设置孔洞，提高外尔半金属材料对光的吸收，从而提高探测灵敏度。此外，在金属薄膜电极上还设置有金属颗粒，更进一步提高了器件对光的吸收，从而更进一步地提高器件的探测灵敏度。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是基于金属孔洞薄膜电极和外尔半金属的光电探测器的示意图。
图2是设有金属颗粒的、基于金属孔洞薄膜电极和外尔半金属的光电探测器的示意图。
图中：1、衬底；2、金属薄膜电极；3、外尔半金属材料；4、顶电极；5、金属颗粒。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
实施例1
本实用新型提供了一种如图1所示的基于金属孔洞薄膜电极和外尔半金属的光电探测器，该光电探测器包括从下往上依次设置的衬底1、金属薄膜电极2、外尔半金属材料3、顶电极4，金属薄膜电极2上设有孔洞，金属薄膜电极2和顶电极4连接电压源和电流表，并形成回路。外尔半金属材料3为TaAs或NbAs。顶电极4为ITO或石墨烯材料。金属薄膜电极2的材料为金。在当光照射到外尔半金属材料3上时，在回路中产生电流，以实现光电探测。孔洞为圆形，并且周期性排列，如此一来，在金属薄膜电极2上会激发出局域表面等离激元和表面等离极化激元，提高器件对光的吸收，提高探测灵敏度。此外，孔洞还可以为尺寸不同的圆形，并且随机排列，如此一来，局域表面等离激元共振波长不同、在金属薄膜电极2上形成的表面等离极化激元共振波长也不同，从而增强对不同入射波长光的吸收，提高探测波长范围。
实施例2
在实施例1的基础上，如图2所示，在所述金属薄膜电极2上还设有金属颗粒5。金属颗粒5的材料为金或银。金属颗粒5会耦合更多的入射光，从而增加器件对光的吸收。金属颗粒5在竖直方向的尺寸大于水平方向的尺寸，以致于形成漏斗形状，将更多的光耦合进入孔洞中。在相邻孔洞间，金属颗粒5的数目多于1个，如此一来，孔洞两侧的金属颗粒5将光独立地耦合到孔洞中，减少了相邻金属颗粒5间的耦合对吸收特性的影响，从而提高探测灵敏度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
