[實用新型]凹面陣列的石墨烯-金屬異質(zhì)結(jié)光電探測器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920946522.9
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN210272383U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李全福;張祺;朱小虎;彭慧玲;劉衛(wèi)華;宋輝;李廷會;劉林生;汪海船;黃瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西師范大學(xué)
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/11
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 石燕妮

本實用新型公開了一種能夠增加了受光面，增加石墨烯對光的吸收，避免轉(zhuǎn)移過程對石墨烯造成的破壞的凹面陣列的石墨烯?金屬異質(zhì)結(jié)光電探測器。該凹面陣列的石墨烯?金屬異質(zhì)結(jié)光電探測器，包括襯底；所述襯底上由下至上依次設(shè)置有絕緣層、生長層、石墨烯層；所述襯底上設(shè)置有陣列分布的向下凹陷的凹槽；所述絕緣層上設(shè)置有與凹槽匹配的第一凸面；所述生長層上設(shè)置有第二凸面；所述石墨烯層上設(shè)置有第三凸面；所述石墨烯層的第三凸面的內(nèi)凹槽內(nèi)壁上設(shè)置有增透層；所述石墨烯層上第三凸面內(nèi)凹槽的兩側(cè)分別設(shè)置有波浪形叉指的高功函電極和低功函電極。采用該凹面陣列的石墨烯?金屬異質(zhì)結(jié)光電探測器，具有體積小，集成度高，識別范圍廣等特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及通訊和傳感器領(lǐng)域，尤其是一種凹面陣列的石墨烯-金屬異質(zhì)結(jié)光電探測器。

背景技術(shù)

眾所周知的：光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測器在軍事和國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域有廣泛用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制、光度計量等；在紅外波段主要用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、紅外熱成像、紅外遙感等方面。

現(xiàn)在的石墨烯光電探測器的主流結(jié)構(gòu)都是平面結(jié)構(gòu)，因此受光面較小，石墨烯對光的吸收較少，并且一般的石墨烯光電探測器都是將制備好的石墨烯轉(zhuǎn)移到探測器基底上，因此轉(zhuǎn)移過程石墨烯容易造成的破壞。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠增加了受光面，增加石墨烯對光的吸收，避免轉(zhuǎn)移過程對石墨烯造成的破壞的凹面陣列的石墨烯-金屬異質(zhì)結(jié)光電探測器。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：凹面陣列的石墨烯-金屬異質(zhì)結(jié)光電探測器，包括襯底；所述襯底上由下至上依次設(shè)置有絕緣層、生長層、石墨烯層；

所述襯底上設(shè)置有一個或者陣列分布的向下凹陷的凹槽；所述絕緣層上設(shè)置有向下凸起，且與凹槽匹配的第一凸面；所述凹槽與第一凸面一一對應(yīng)；

所述生長層上設(shè)置有向下凸起，且與第一凸面的內(nèi)凹槽匹配的第二凸面；所述第一凸面的內(nèi)凹槽與第二凸面一一對應(yīng)；

所述石墨烯層上設(shè)置有向下凸起，且與第二凸面的內(nèi)凹槽匹配的第三凸面；所述第二凸面的內(nèi)凹槽與第三凸面一一對應(yīng)；

所述石墨烯層的第三凸面的內(nèi)凹槽內(nèi)壁上設(shè)置有增透層；所述石墨烯層上第三凸面內(nèi)凹槽的兩側(cè)分別設(shè)置有波浪形叉指的高功函電極和低功函電極。

具體的，所述襯底上設(shè)置有3X3陣列分布的向下凹陷的凹槽。

進(jìn)一步的，所述絕緣層采用二氧化硅薄膜。

優(yōu)選的，所述凹槽為半球形凹槽。

優(yōu)選的，所述生長層采用先沉積Cu或Au或Ag或Mo或Gr，厚度為30至70納米，再沉積Ni，厚度為30至70納米的生長層；或者所述生長層位直接沉積的一層30至70納米的三氧化二鋁。

進(jìn)一步的，所述石墨烯層采用CVD法直接在生長層上生長的石墨烯薄膜；且石墨烯薄膜的層數(shù)為1～10層。

優(yōu)選的，所述增透層采用厚度為30～100納米的二氧化硅薄膜。

具體的，所述低功函電極采用鈦(Ti)、鉑(Pt)、錳(Mn)、鋰(Li)、或鋁(Al)；厚度為50～100納米。

具體的，所述高功函電極采用金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)或鈀(Pd)，厚度為50～100納米。