本发明属于多层二维半导体光电器件，更具体地，涉及一种级联型梯度结构的in2s3纳米片及其制备方法和应用。
背景技术：
1、近年来，二维材料具体高载流子迁移率、高光-物质相互作用等优点，在光电探测器领域有着广泛的应用前景。尤其是具有自钝化表面的二维材料可以不受晶格匹配限制，人工堆叠制备各种范德华(vanderwaals,vdw)异质结构。在这些异质结中，光生载流子可以在界面处快速地分离，提高了光生载流子的分离效率，有效地抑制它们的复合，从而显著地改善了光电探测器的性能。
2、目前，基于β-in2s3光电探测器的研究取得了一系列的进展。然而，针对单一的β-in2s3没有有效的光电导增益机制来产生多个光载流子，从而难以获得高的响应度和光电导增益的问题，通常通过人工堆叠异质结来优化其性能，这种转移过程会使得异质结界面处不可避免地出现缺陷和留下残留物，影响了异质结界面的洁净性，使得器件性能没有达到预期。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明的目的在于提供一种级联型梯度结构in2s3纳米片。该in2s3纳米片为表面平整的等边三角形in2s3纳米片连续生长堆叠形成厚度和面积呈梯度递减变化的多层堆叠结构，其层间界面紧密贴合。
2、本发明的另一目的在于提供上述级联型梯度结构in2s3纳米片的制备方法。该方法通过原位生长法构建分子内同质结构，不仅可以消除转移二维材料过程中引入的不利影响，同时还能够引入有效的光电导增益机制，实现其层间界面紧密贴合。
3、本发明的再一目的在于提供上述级联型梯度结构in2s3纳米片的应用。将该in2s3纳米片制成光电探测器，可以实现高的光电响应特性。
4、本发明的目的通过下述技术方案来实现：
5、一种级联型梯度结构的in2s3纳米片，所述级联型梯度结构的in2s3纳米片为表面平整的等边三角形in2s3纳米片连续生长的多层堆叠结构；所述等边三角形的边长为20～160μm。
6、所述的级联型梯度结构的in2s3纳米片的制备方法，包括如下具体步骤：
7、s1.是将in2s3粉末放入石英舟中，in2s3粉末位于水平管式炉的中心恒温区；将完整的氟金云母在中间对称切开，将氟金云母片的切开面朝上，放置在石英舟的上方，并位于水平管式炉的下游区域；
8、s2.当in2s3粉末和氟金云母片放置在石英管中并密封，打开氮气通气0.5～1h，调节氮气的单向流量为200～300sccm，以排出石英管内的空气，然后再调整氮气流量为100～200sccm；
9、s3.调节管式炉的温度控制器，使中心恒温区先升温至550～650℃，再升温至940～960℃后，调节流量为50～100sccm，保持恒温10～15min，反应结束后，关闭加热器，氮气仍然保持流量100～200sccm，直至炉管冷却至50～60℃关闭气流，制得级联型梯度结构in2s3纳米片。
10、优选地，步骤s2中所述氟金云母片为(10～20)×(10～20)mm2，所述氟金云母片与in2s3粉末的距离为3～10cm。
11、优选地，步骤s3中所述升温至550～650℃的速率为15～20℃/min，升温至940～960℃的的速率为25～35℃/min。
12、一种场效应晶体管是以si/sio2作为衬底，在其上以所述的级联型梯度结构in2s3纳米片为沟道，在该纳米片上镀有金电极使其与每层in2s3纳米片接触制得。
13、所述的场效应晶体管在光电探测器领域中的应用。
14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
15、1.本发明的级联型梯度结构是指等边三角形in2s3纳米片(边长为20～160μm)连续生长堆叠形成厚度和面积呈梯度递减变化的多层堆叠结构，其层间界面紧密贴合，该in2s3纳米片具有光电响应性能。是以in2s3粉末为原料，以氮气为载气，有利于二维多层材料外延生长，具有平坦和惰性表面的优异范德华外延衬底-氟金云母片为衬底，基于范德瓦尔外延生长法，通过调节氮气的流量，in2s3粉末与氟金云母片之间的距离，in2s3粉末的蒸发温度和蒸发时间，制备级联型梯度结构in2s纳米片。
16、2.本发明的级联型梯度结构in2s3纳米片制备的场效应晶体管的光电探测性能远优于厚度均匀型in2s3纳米片制备的场效应晶体管。
1.一种级联型梯度结构的in2s3纳米片，其特征在于，所述级联型梯度结构的in2s3纳米片为表面平整的等边三角形in2s3纳米片连续生长的多层堆叠结构；所述等边三角形的边长为20～160μm。
2.根据权利要求1所述的级联型梯度结构的in2s3纳米片的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的级联型梯度结构的in2s3纳米片的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述氟金云母片为(10～20)×(10～20)mm2，所述氟金云母片与in2s3粉末的距离为3～10cm。
4.根据权利要求2所述的级联型梯度结构的in2s3纳米片的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述升温至550～650℃的速率15～20℃/min，升温至940～960℃的速率为25～35℃/min。
5.一种场效应晶体管，其特征在于，所述场效应晶体管是以si/sio2作为衬底，在其上以权利要求1所述的级联型梯度结构in2s3纳米片为沟道，在该纳米片上镀有金电极使其与每层in2s3纳米片接触制得。
6.权利要求5所述的场效应晶体管在光电探测器领域中的应用。
