[發明專利]基于p-型ZnSe納米線/n-型Si異質結的光電探測器的制備方法

有效

• 申請號: 201410427657.6
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN104183665A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 王莉;盧敏;羅林寶;吳春艷;胡繼剛
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/0336;H01L31/0224;H01L31/18;B82Y15/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種基于p-型ZnSe納米線/n-型Si異質結的光電探測器的制備方法，所述光電探測器的結構層自下而上依次為：n-型摻雜Si片(4)、感光層(3)和石墨烯電極(1)，所述感光層(3)為p-型ZnSe納米線，所述感光層(3)與石墨烯電極(1)之間為歐姆接觸，在所述感光層(3)的外圍、位于n-型摻雜Si片(4)與石墨烯電極(1)之間設置有絕緣層(2)，以所述絕緣層(2)在n-型摻雜Si片(4)與石墨烯電極(1)之間進行絕緣，其特征是所述光電探測器是按如下過程制備：

a、通過熱蒸發的方法在三溫區管式爐中合成制備p-型ZnSe納米線：

采用質量純度不低于99.9％的ZnSe粉末為原材料，以蒸鍍有10nm金的硅片作為襯底，管式爐以溫度為1050℃，氣壓為100托的反應條件保持兩個小時；對于N摻雜ZnSe納米線，在保持階段持續通入NH₃氣體，氣體流量恒定為15sccm；對于P摻雜ZnSe納米線，在保持階段持續通入PH₅氣體，氣體流量恒定為12sccm；待爐腔溫度自然冷卻到室溫時取出樣品，硅片襯底上沉積的一層黃褐色絨狀產物即為制備所得的p-型ZnSe納米線；

b、n-型重摻雜Si片預處理

將n-型重摻雜Si片置于質量濃度為5％-10％的氫氟酸溶液中刻蝕2-3分鐘，去除n-型重摻雜硅片表面的薄氧化層，然后超聲清洗并干燥得到預處理后的備用重摻雜Si片；

c、用鑷子將步驟a制備所得的p-型ZnSe納米線呈片狀揭下，揭下的片狀p-型ZnSe納米線平鋪于備用重摻雜Si片上；所述片狀p-型ZnSe納米線不大于備用重摻雜Si片的面積；

d、在所述片狀p-型ZnSe納米線的四周平輔絕緣層，再在片狀p-型ZnSe納米線上鋪石墨烯電極(1)，以使在所述感光層(3)與石墨烯電極(1)之間為歐姆接觸，并且在n-型摻雜Si片(4)與石墨烯電極(1)之間為絕緣。

2.根據權利要求1所述的基于p-型ZnSe納米線/n-型Si異質結的光電探測器的制備方法，其特征是所述n-型摻雜Si片(4)采用電阻率為0.005～0.02Ω/cm的n-型重摻雜Si片。

3.根據權利要求1所述的基于p-型ZnSe納米線/n-型Si異質結的光電探測器的制備方法，其特征是所述p-型ZnSe納米線的摻雜元素為N、Ag、P和Bi中的任意一種，摻雜濃度為1％-50％原子百分含量，摻雜源分別采用氨氣、Ag₂S粉末、氣態磷烷和鉍粉。

4.根據權利要求1所述的基于p-型ZnSe納米線/n-型Si異質結的光電探測器的制備方法，其特征是所述石墨烯電極(1)采用石墨烯薄膜。