[發明專利]一種基于二維材料與氮化鎵薄膜雙異質結的光電探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010554890.6
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111799378B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 谷懷民;許文竹
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H10K30/10
• 分類號: H10K30/10;H10K30/60;H10K71/16;H10K71/60;H10K71/10;H01L31/109;H01L31/18;H01L21/78
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 鄭永泉

1.一種基于二維材料與氮化鎵薄膜雙異質結的光電探測器，包括襯底、氮化鎵薄膜、鈣鈦礦層、第一金屬電極、第二金屬電極，其特征在于，還包括鹵素基二維材料層；所述襯底上依次為第一金屬電極、鈣鈦礦層、氮化鎵薄膜、鹵素基二維材料層、第二金屬電極；所述的鈣鈦礦層與氮化鎵薄膜形成異質結，所述的鹵素基二維材料層與氮化鎵薄膜也形成異質結；所述鈣鈦礦層由ABX₃型鈣鈦礦材料制得或BX₂型鹵素材料與AX鈣鈦礦材料前驅體反應制得，所述鹵素基二維材料層為BX₂型鹵素材料。

2.根據權利要求1所述的一種基于二維材料與氮化鎵薄膜雙異質結的光電探測器，其特征在于，所述的襯底上有光刻條紋。

3.根據權利要求1所述的基于二維材料與氮化鎵薄膜雙異質結的光電探測器，其特征在于，所述ABX₃型鈣鈦礦材料中的A為MA⁺、FA⁺、Cs⁺中的任意一種離子，B為Pb²⁺、Sn²⁺中的任意一種離子，X為Cl^-、Br^-、I^-中的任意一種離子；所述BX₂型鹵素材料中的B為Pb²⁺、Sn²⁺中的任意一種離子，X為Cl^-、Br^-、I^-中的任意一種離子；所述AX鈣鈦礦材料前驅體中的A為MA⁺、FA⁺、Cs⁺中的任意一種離子，X為Cl^-、Br^-、I^-中的任意一種離子。

4.根據權利要求1所述的一種基于二維材料與氮化鎵薄膜雙異質結的光電探測器，其特征在于，所述襯底厚度為0.5～0.6mm，所述第一金屬電極厚度為100～300nm，所述鈣鈦礦層厚度為1～1000μm，所述氮化鎵薄膜厚度為2.5～3μm，所述鹵素基二維材料層厚度為1～10μm，所述第二金屬電極厚度為100～300nm。

5.一種如權利要求1-4任一所述的基于二維材料與氮化鎵薄膜雙異質結的光電探測器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

A.清洗襯底；

B.第一金屬電極的制備；

C.制備鈣鈦礦層；

D.GaN薄膜轉移制備鈣鈦礦層/GaN異質結；

E.制備鹵素基二維材料層/GaN異質結；

F.制備第二金屬電極。