[發明專利]一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 202011551857.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112652669A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 劉鋒;趙炎亮;曹峻;石溪;劉德君;何曉勇
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: H01L31/0232
• 分類號: H01L31/0232;H01L31/113;H01L31/028;H01L31/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

1.一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器，其特征在于，該光電探測器包括自下而上依次堆疊的P型高摻硅片(1)、金屬反射鏡(2)、絕緣層(3)、光敏層和漏源電極、介質保護層(5)和介質布拉格反射鏡(6)，所述的光敏層(4)為二維材料或有機光電薄膜，包括石墨烯、二硫化鉬、黑磷等、鈣鈦礦、量子點薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器，其特征在于，所述的金屬反射鏡(2)材料包括銀或鋁。

3.根據權利要求1所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器，其特征在于，所述的漏源電極的材料為銀。

4.根據權利要求1所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器，其特征在于，所述的絕緣層(3)和介質保護層(5)均為氧化鈮薄膜。

5.根據權利要求1所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器，其特征在于，所述的介質布拉格反射鏡(6)是由多層高折射率介質以及低折射率介質交替堆疊而成。

6.根據權利要求5所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器，其特征在于，所述高折射率介質為氧化鈮薄膜，折射率為2.3，所述低折射率介質為氧化硅薄膜，折射率為1.45。

7.根據權利要求1所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器，其特征在于，所述金屬反射鏡(2)的厚度大于100nm。

8.如權利要求1所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)利用RCA流程清洗襯底P型高摻硅片(1)；

(2)利用射頻磁控在P型高摻硅片(1)上濺射金屬反射鏡(2)；

(3)利用離子源輔助電子束蒸發在金屬反射鏡(2)上沉積絕緣層(3)；

(4)采用鼓泡法轉移光敏層(4)至絕緣層(3)襯底上并去膠；

(5)利用射頻磁控在光敏層(4)上濺射制備漏源電極；

(6)利用電子束蒸發制備保護層(5)；

(7)根據預先設計制備特定厚度與周期數的氧化硅/氧化鈮交疊介質布拉格反射鏡。

9.根據權利要求8所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器的制備方法，其特征在于，步驟(6)中所述保護層應在120℃低腔溫，0.2nm/s的低沉積速率條件下制備。

10.根據權利要求8所述的一種光學Tamm態增強型石墨烯光電探測器的制備方法，其特征在于，步驟(7)中的介質布拉格反射鏡中每一層的厚度和總共層數由器件的工作波長決定。