[發明專利]一種石墨烯太赫茲探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610575588.2
• 申請日: 2016-07-20
• 公開（公告）號: CN106129167B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 王軍;牟文超;程金寶;茍君;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09;H01L31/18
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙)51223
• 代理人: 胡川

1.一種石墨烯太赫茲探測器，其特征在于，包括：

硅襯底層；

底部鈍化層，所述底部鈍化層形成于所述硅襯底層上；

金屬反射層，所述金屬反射層形成于所述底部鈍化層上；

微橋支撐層，所述微橋支撐層跨接在所述金屬反射層兩側的所述底部鈍化層上，且所述微橋支撐層與所述底部鈍化層之間形成微橋空腔，所述金屬反射層位于所述微橋空腔內；

石墨烯薄膜層，所述石墨烯薄膜層形成于所述微橋支撐層的頂面；

電極層，所述電極層形成于所述微橋支撐層的側面，且所述電極層的一端電性連接所述石墨烯薄膜層，另一端連接所述底部鈍化層；

橋腿鈍化層，所述橋腿鈍化層形成于所述電極層上；

金屬圖形層，所述金屬圖形層形成于所述石墨烯薄膜層上；

其中，所述微橋空腔、所述微橋支撐層以及所述石墨烯薄膜層構成復合介質層，所述金屬反射層、所述復合介質層和所述金屬圖形層共同構成超材料結構。

2.根據權利要求1所述的石墨烯太赫茲探測器，其特征在于，所述石墨烯薄膜層的厚度為0.3～10nm。

3.根據權利要求1所述的石墨烯太赫茲探測器，其特征在于，所述金屬圖形層的形狀為中心對稱的十字架形，所述金屬圖形層的材料為Al、Au、Ni或NiCr中的一種，所述金屬圖形層的厚度為0.05～0.5μm。

4.根據權利要求3所述的石墨烯太赫茲探測器，其特征在于，所述十字架形的邊長為10～100μm，線寬為1～6μm。

5.根據權利要求1所述的石墨烯太赫茲探測器，其特征在于，所述底部鈍化層、所述微橋支撐層和所述橋腿鈍化層的材料為氮化硅或氧硅，所述底部鈍化層的厚度為0.02～1μm。

6.根據權利要求1所述的石墨烯太赫茲探測器，其特征在于，所述金屬反射層的厚度為0.05～0.5μm。

7.根據權利要求1所述的石墨烯太赫茲探測器，其特征在于，所述電極層的厚度為0.02～1μm。

8.一種石墨烯太赫茲探測器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

提供硅襯底層，清洗所述硅襯底層并吹干后在所述硅襯底層上沉積得到底部鈍化層；

在所述底部鈍化層上沉積得到金屬反射層，并在所述金屬反射層上光刻出橋面圖狀；

在所述底部鈍化層上旋涂包覆所述金屬反射層的聚酰亞胺光刻膠得到微橋犧牲層，并對所述微橋犧牲層進行熱固化處理；

在所述微橋犧牲層上沉積得到微橋支撐層，并在所述微橋支撐層的兩側面上刻蝕出電極圖形；

在微橋支撐層的頂面轉移得到石墨烯薄膜層，并在所述石墨烯薄膜層上刻蝕出所述橋面圖形；

在所述微橋支撐層的電極圖形上沉積得到電極層；

在所述石墨烯薄膜層的橋面圖形上沉積得到金屬圖形層；

在所述電極層上沉積得到橋腿鈍化層；

對所述微橋犧牲層進行釋放處理，以在所述微橋支撐層與所述底部鈍化層之間形成微橋空腔。

9.根據權利要求8所述的石墨烯太赫茲探測器的制備方法，其特征在于，所述微橋犧牲層的厚度為0.5～5μm。