[發明專利]一種紅外傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201911041218.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110729348B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 婁正;沈國震;冉文浩;魏鐘鳴;趙淑芳;王得鵬;尹瑞陽
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/41;H01L29/417;H01L31/101;H01L31/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王中葦

1.一種傳感器，其特征在于，包括：

晶體管(1)、光電探測器(2)、參考電阻(3)以及襯底(4)；

所述晶體管(1)包括柵極(5)、絕緣層(6)、第一源極(7)、第一漏極(8)以及第一無機半導體納米線(9)；所述第一源極(7)及第一漏極(8)設置于所述襯底(4)上，所述第一無機半導體納米線(9)與所述第一源極(7)、所述第一漏極(8)連接，所述絕緣層(6)設置于所述第一源極(7)、第一漏極(8)以及第一無機半導體納米線(9)上，所述柵極(5)設置于所述絕緣層(6)上；

所述光電探測器(2)包括第二無機半導體納米線(10)、第二源極(11)以及第二漏極(12)；所述第二源極(11)以及所述第二漏極(12)設置于所述襯底(4)上，所述第二無機半導體納米線(10)與所述第二源極(11)、所述第二漏極(12)連接；

所述參考電阻(3)包括所述第二無機半導體納米線(10)、第三源極(13)以及第三漏極(14)；所述第三源極(13)以及所述第三漏極(14)設置于所述襯底(4)上，所述第二無機半導體納米線(10)與所述第三源極(13)、所述第三漏極(14)連接；

所述第二漏極(12)、所述第三漏極(14)與所述柵極(5)連接；

其中，所述第一無機半導體納米線(9)的禁帶寬度大于所述第二無機半導體納米線(10)的禁帶寬度。

2.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述第一無機半導體納米線(9)的禁帶寬度大于等于2.3eV；所述第二無機半導體納米線(10)的禁帶寬度小于0.26eV。

3.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述第一無機半導體納米線(9)為氧化銦、氧化鎵、氧化鋅、氧化銦鎵、以及銦鎵鋅氧中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述第二無機半導體納米線(10)材料為硫硒鉍。

5.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述第一無機半導體納米線(9)與所述絕緣層(6)接觸面的面積小于所述柵極(5)與所述絕緣層(6)接觸面的面積。

6.根據權利要求1所述的傳感器，其中，與所述絕緣層(6)接觸的所述柵極(5)的面的面積小于與所述柵極(5)接觸的所述絕緣層(6)的面的面積。

7.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述襯底(4)為可彎曲的柔性襯底。

8.一種傳感器陣列，所述傳感器陣列包括多個如權利要求1-7任一項所述的傳感器，多個傳感器之間通過所述第二漏極(12)，所述柵極(5)以及所述第三漏極(14)相互連接。

9.一種傳感器的制備方法，包括：

S1、在襯底(4)上制備第一源極(7)、第一漏極(8)、第二源極(11)、第二漏極(12)、第三源極(13)以及第三漏極(14)；

S2、制備第一無機半導體納米線(9)與第二無機半導體納米線(10)；使所述第一無機半導體納米線(9)連接所述第一源極(7)、所述第一漏極(8)；使所述第二無機半導體納米線(10)連接所述第二源極(11)、所述第二漏極(12)；使所述第二無機半導體納米線(10)連接所述第三源極(13)、所述第三漏極(14)；

S3、在所述第一源極(7)、所述第一漏極(8)以及所述第一無機半導體納米線(9)上制備絕緣層(6)；

S4、在所述絕緣層(6)上制備柵極(5)，連接所述第二漏極(12)，所述柵極(5)以及所述第三漏極(14)，得到所述傳感器。

10.根據權利要求9所述的傳感器的制備方法，其中，所述在襯底(4)上制備第一源極(7)，第一漏極(8)，第二源極(11)，第二漏極(12)，第三源極(13)以及第三漏極(14)包括：

在所述襯底(4)上制備鉻金屬層，在所述鉻金屬層上制備金金屬層，在所述金金屬層上再制備所述鉻金屬層，得到所述第一源極(7)、所述第一漏極(8)、所述第二源極(11)、所述第二漏極(12)、所述第三源極(13)以及所述第三漏極(14)。