[發(fā)明專利]一種用于弱光探測(cè)的鈣鈦礦量子點(diǎn)光電晶體管及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910525986.7
• 申請(qǐng)日: 2019-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110364625A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周航;于浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 北京卓嵐智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 任漱晨

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于弱光探測(cè)的鈣鈦礦量子點(diǎn)光電晶體管，其特征在于，包括：上表面水平的基礎(chǔ)襯底；柵電極位于基礎(chǔ)襯底上；柵介電層和基礎(chǔ)襯底全包圍柵電極，且投影面積等于基礎(chǔ)襯底；金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜位于柵介電層上；源漏金屬電極位于柵介電層和金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜上；電荷傳輸界面層位于源漏金屬電極中間；鈣鈦礦量子點(diǎn)材料層位于電荷傳輸界面層正上方且完全覆蓋電荷傳輸界面層；金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜、電荷傳輸界面層薄膜、鈣鈦礦量子點(diǎn)材料層投影面積等于柵電極。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光探測(cè)器領(lǐng)域，尤其涉及一種用于弱光探測(cè)的鈣鈦礦量子點(diǎn)光電晶體管及制備方法。

背景技術(shù)

金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，尤其是銦鎵鋅氧化物(IGZO)薄膜晶體管具有穩(wěn)定、高遷移率、透明、均一性佳等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于顯示面板陣列和探測(cè)器陣列中，但是IGZO材料光吸收率低，對(duì)弱光沒(méi)有很強(qiáng)的光響應(yīng)。鈣鈦礦量子點(diǎn)材料具有光吸收率高、光吸收范圍寬、載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度長(zhǎng)、載流子壽命長(zhǎng)、帶隙可調(diào)等特點(diǎn)，鈣鈦礦量子點(diǎn)材料優(yōu)異的光吸收特性使得其在光電探測(cè)器領(lǐng)域也有很廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)較好的低光強(qiáng)探測(cè)，可以將鈣鈦礦量子點(diǎn)材料與金屬氧化物晶體管結(jié)合制備一種新型的光電晶體管探測(cè)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于弱光探測(cè)的鈣鈦礦量子點(diǎn)光電晶體管及其制備方法。鈣鈦礦量子點(diǎn)材料通過(guò)致密的電荷傳輸界面層與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管相結(jié)合，提供了具有光譜響應(yīng)寬，暗電流低，對(duì)弱光有很強(qiáng)探測(cè)的光電晶體管，并且制備工藝簡(jiǎn)單，器件成功率高，在光探測(cè)器領(lǐng)域潛力極大。

為達(dá)上述目的，一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于弱光探測(cè)的鈣鈦礦量子點(diǎn)光電晶體管，其特征在于：包括：

上表面水平的基礎(chǔ)襯底1；

柵電極2位于基礎(chǔ)襯底1上；

柵介電層3和基礎(chǔ)襯底1全包圍柵電極2，且投影面積等于基礎(chǔ)襯底1；

金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜4位于柵介電層3上；

源漏金屬電極5位于柵介電層3和金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜4上；

電荷傳輸界面層6位于源漏金屬電極5中間；

鈣鈦礦量子點(diǎn)材料層7位于電荷傳輸界面層6正上方且完全覆蓋電荷傳輸界面層6；

金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜4、電荷傳輸界面層薄膜6、鈣鈦礦量子點(diǎn)材料層7投影面積等于柵電極2。

進(jìn)一步地，所述基礎(chǔ)襯底1為至少一種：硅襯底、玻璃襯底、石英襯底、聚酰亞胺PI襯底、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET襯底和聚萘二甲酸乙二醇酯PEN襯底；

進(jìn)一步地，所述柵電極2和源漏金屬電極5為鉬、金、銀、鋁、銅材料電極；

進(jìn)一步地，所述柵介電層3為氧化硅SiOx、氮化硅SiNx、氧化鋁Al₂O₃、氧化鉿HfO₂材料；

進(jìn)一步地，所述金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜4的材料包括：銦鎵鋅氧化物IGZO、銦鋅錫氧化物IZTO、摻鋁氧化鋅AZO、鋅錫氧化物ZTO、鎂鋅氧化物MZO；

進(jìn)一步地，所述電荷傳輸界面層6的材料包括：富勒烯C60、富勒烯衍生物PCBM、富勒烯衍生物ICBA、富勒烯與聚甲基丙烯酸甲酯PMMA混合物；