[發明專利]一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610111817.5
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105742394B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 顏鑫;張霞;吳瑤;任曉敏
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09;H01L31/18
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所11121
• 代理人: 趙文穎

1.一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器，包括襯底A、絕緣層以及黑磷/石墨烯異質結構，其特征在于：

所述絕緣層覆蓋于所述襯底A上，所述黑磷/石墨烯異質結構由黑磷和石墨烯堆垛而成，位于所述絕緣層上；

所述黑磷和所述石墨烯采用機械剝離方法制得；所述黑磷覆蓋到所述絕緣層上，并旋涂一層聚甲基丙烯酸甲酯于所述黑磷表面；所述石墨烯轉移到襯底B上，反扣到清洗后的所述黑磷上；通過升溫使所述石墨烯與所述黑磷緊密接觸；清洗后留下所述的黑磷/石墨烯異質結構；

所述黑磷/石墨烯形成二維層狀結構，石墨烯為單層，黑磷為單層或若干層。

2.根據權利要求1所述的一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器，其特征在于，所述黑磷為二維層狀材料，位于所述絕緣層上，所述石墨烯覆蓋于所述黑磷上。

3.根據權利要求1所述的一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器，其特征在于，所述襯底A為P型摻雜。

4.根據權利要求1所述的一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器，其特征在于，所述紫外探測器還包括源極電極、漏極電極和柵極電極，所述源極電極與漏極電位于所述石墨烯上，所述柵極電極覆蓋于襯底A下方；

所述源極電極與柵極電極的材料為金屬鈦/金。

5.根據權利要求1所述的一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器，其特征在于，所述襯底A的材料為硅晶體，所述絕緣層的材料為二氧化硅。

6.一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用機械剝離方法制備黑磷和石墨烯；

S2、將所述黑磷人工轉移到的襯底A的絕緣層上，并迅速旋涂一層聚甲基丙烯酸甲酯，即PMMA；

S3、將所述石墨烯轉移到玻璃/透明膠帶/PMMA襯底B上；

S4、將所述黑磷表面的PMMA用丙酮清洗掉后，將步驟S3的玻璃/透明膠帶/PMMA襯底B/石墨烯反扣在所述黑磷上，逐步升高溫度，實現所述石墨烯與所述黑磷的緊密接觸；

S5、將步驟S4中玻璃/透明膠帶/PMMA襯底B/石墨烯中的玻璃和透明膠帶移走，用丙酮將PMMA清洗后，僅留下所述黑磷/石墨烯的異質結構。

7.根據權利要求6所述的一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器的制備方法，其特征在于，還包括以下步驟：

S6、在步驟S5的黑磷/石墨烯異質結構上沉積源極電極與漏極電極；

S7、在所述襯底A的背側沉積柵極電極；

所述源極電極與柵極電極的材料為金屬鈦/金。

8.根據權利要求6所述的一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器的制備方法，其特征在于，所述黑磷為二維層狀材料，位于所述絕緣層上，所述石墨烯覆蓋于所述黑磷上。

9.根據權利要求6或者7所述的一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器的制備方法，其特征在于，所述襯底A為P型摻雜。

10.根據權利要求6所述的一種基于黑磷/石墨烯異質結構的紫外探測器的制備方法，其特征在于，所述襯底A的材料為硅晶體，所述絕緣層的材料為二氧化硅。