[發(fā)明專利]一種范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)型光電探測器及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910028647.8
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109817808B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;蔡明;史佳欣;張?jiān)棋?/a>;劉德幸;牛青辰
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 成都聚蓉眾享知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51291
• 代理人: 張輝

1.一種范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)型光電探測器及制備方法，包括襯底(7)和所述襯底(7)的頂部固定安裝有與底柵電極(1)頂部連接的介質(zhì)層(2)，其特征在于：所述介質(zhì)層(2)的頂部固定安裝有一側(cè)位于P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)內(nèi)部的N型半導(dǎo)體MoS₂(3)，所述P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)的上表面固定安裝有石墨烯(5)，所述N型半導(dǎo)體MoS₂(3)和石墨烯(5)的頂部分別固定安裝有金屬電極(6)；

所述N型半導(dǎo)體MoS₂(3)的層數(shù)數(shù)量可以為單層、雙層或多層，且所述N型半導(dǎo)體MoS₂(3)的厚度大小低于10nm，所述P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)的厚度大小在5nm—20nm之間；

所述石墨烯(5)烯附著P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)的上表面；

所述底柵電極(1)、介質(zhì)層(2)、N型半導(dǎo)體MoS₂(3)、P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)、石墨烯(5)和金屬電極(6)共同構(gòu)成場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)，通過對所述底柵電極(1)電壓的調(diào)節(jié)可以使得N型半導(dǎo)體MoS₂(3)和P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)的勢壘高度會(huì)升高或者降低；

所述N型半導(dǎo)體MoS₂(3)和P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)組成的異質(zhì)結(jié)區(qū)；

所述N型半導(dǎo)體MoS₂(3)、P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)、石墨烯(5)的材質(zhì)為復(fù)合薄膜材質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)型光電探測器及制備方法，其特征在于：其制備流程包括以下步驟：

1)、對覆蓋有介質(zhì)層(2)和底柵電極(1)的襯底(7)進(jìn)行清洗，清洗的方法依次使用去污劑、丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗；

2)、采用機(jī)械剝離法制備單層、雙層或多層的N型半導(dǎo)體MoS₂(3)轉(zhuǎn)移到步驟一中清洗好的帶有介質(zhì)層(2)的襯底(7)的頂部；

3)、對步驟二中的襯底(7)蒸鍍上P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)；

4)、將石墨烯(5)轉(zhuǎn)移到步驟三中的P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)的頂部；

5)、對步驟四中的P型有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料(4)分別進(jìn)行光刻、去膠和刻蝕完成圖形化；

6)、最后將完成的步驟五中基片光刻并鍍上金屬電極(6)，并去膠，完成器件制作。