[發明專利]基于Fe摻GaN襯底的二硫化鉬光電探測器和制備方法

在審

• 申請號: 201710407273.1
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107026219A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 劉新科;李奎龍;陳樂;何祝兵;俞文杰;呂有明;韓舜;曹培江;柳文軍;曾玉祥;賈芳;朱德亮;洪家偉
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/112;H01L31/032
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司44384
• 代理人: 譚雪婷

1.一種基于Fe摻GaN襯底的二硫化鉬光電探測器的制備方法，其特征在于：

S1：將Fe摻GaN襯底進行清洗；

S2：將清洗后的Fe摻GaN襯底放入CVD設備中生長硫化鉬材料，使其在Fe摻GaN襯底表面生長一MoS2薄膜層；

S3：在MoS2薄膜層的表面生長一SiO₂層；

S4：在MoS2薄膜層上制備兩Au歐姆接觸電極，使其分別為二硫化鉬光電探測器件的源極和漏極，并在MoS2薄膜層上制備一肖特基接觸電極，使其為二硫化鉬光電探測器件的柵極。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S1中，Fe摻GaN襯底的清洗步驟順序包括：

S11：在丙酮超聲清洗，其超聲頻率為45～50KHz；

S12：在乙醇超聲清洗，超聲頻率為50～55KHz；

S13：在去離子水燒杯中沖洗；

S14：在硫酸：硝酸＝1：1體積比的混合液中80℃煮數分鐘，去離子水沖洗，其中，硫酸的濃度為98％，硝酸的濃度為98％；

S15：在鹽酸：雙氧水：水＝3：1：1體積比的混合液中輕搖數分鐘，去離子水沖凈；其中，鹽酸的濃度為98％；

S16：在氫氟酸：水＝1：20體積比的溶液中輕搖數分鐘，去離子水沖凈；

S17：去離子水燒杯中沖洗數遍，流水沖洗。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S2中：具體為：以硫粉和99.9％分析純的MoO₃為硫源和鉬源，高純氬氣為載流氣體，在Fe摻GaN襯底上沉積制備MoS2薄膜層；并且，在沉積制備MoS2薄膜層時，使其生長溫度為700℃，硫源質量為0.8g，鉬源質量為0.04g，壓強為常壓。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟S2中：所述硫粉和MoO3的質量比為50:1、或30:1、或20:1，所述MoS2薄膜層的層數為單層、或雙層、或三層及以上。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S3中：在MoS2薄膜層的表面生長的SiO₂層的厚度為10nm。

6.一種基于Fe摻GaN襯底的二硫化鉬光電探測器，其特征在于，包括Fe摻GaN襯底、生長在Fe摻GaN襯底上的MoS2薄膜層、以及在MoS2薄膜層的表面生長的SiO₂層；其中，在MoS2薄膜層上制備有兩Au歐姆接觸電極，使其分別為二硫化鉬光電探測器件的源極和漏極，并在MoS2薄膜層上制備一肖特基接觸電極，使其為二硫化鉬光電探測器件的柵極。

7.根據權利要求6所述二硫化鉬光電探測器，其特征在于：所述SiO₂層的厚度為10nm。

8.根據權利要求6所述二硫化鉬光電探測器，其特征在于：所述MoS2薄膜層為單層、或雙層、或三層。