[發(fā)明專利]一種短溝道半導(dǎo)體/石墨烯異質(zhì)結(jié)光探測器的構(gòu)筑方法

在審

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• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106784141A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王敏;許智豪;吳從軍;蔡曹元;馬楊
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/102;H01L31/109
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

1.一種短溝道半導(dǎo)體/石墨烯異質(zhì)結(jié)光探測器的構(gòu)筑方法，其特征在于包括以下步驟：

(1) 石墨烯的生長和轉(zhuǎn)移：利用CVD法在1050°C~1100°C環(huán)境下通入20 sccm CH₄和100 sccmH₂ 40分鐘，在銅箔表面生長單層連續(xù)石墨烯；隨后使用PMMA作為載體將石墨烯轉(zhuǎn)移至300納米SiO₂/Si基底上；再通過在350°C~450℃環(huán)境下通入10 sccm H₂和20 sccm Ar低壓退火1.5~2小時，除去用于石墨烯轉(zhuǎn)移的PMMA載體，完成石墨烯的無縫轉(zhuǎn)移；

(2) ZnS納米線的生長：ZnS納米線通過氣-液-固機(jī)制生長機(jī)制，使用物理氣相沉積法進(jìn)行生長，具體為：將裝有ZnS粉末的陶瓷舟放置在石英管的中心位置，將覆蓋著很薄的Au薄膜的硅基底放置在位于石英管下游的另一陶瓷舟上，將爐加熱至1050 ℃~1150°C，通入200sccm Ar并在該溫度下保持90~100分鐘；

(3) ZnS納米線與石墨烯條帶交叉結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑：在將石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移到300納米SiO₂/Si基底上之后，利用O₂等離子體蝕刻在通過光刻技術(shù)圖案化的石墨烯上制備寬度為5微米的石墨烯條帶陣列；之后，將ZnS納米線以接近90°的角度轉(zhuǎn)移到石墨烯條帶上；

(4) 器件構(gòu)筑：通過光刻技術(shù)選定所需區(qū)域，將厚度為18~20納米Au薄膜鍍在覆有單根ZnS納米線與石墨烯條帶交叉的區(qū)域上；在去除光刻膠之后，用稀H₂SO₄去除被Au薄膜覆蓋著的ZnS納米線；最后，在通過光刻技術(shù)固定該區(qū)域之后，將ZnSe薄膜鍍在位于Au縫隙中的石墨烯條帶上。