[發明專利]一種光探測器及制備方法

在審

• 申請號: 202011593312.X
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112701189A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 呂燕飛;彭雪;蔡慶鋒;趙士超
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/109;H01L31/0392;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/24;C23C14/35;C23C16/30;C23C28/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

1.一種光探測器，其特征在于：包括WSe₂薄膜材料、ZnTe薄膜材料、n-Si基底和金屬電極；所述的n-Si基底上生長WSe₂薄膜，WSe₂薄膜上生長ZnTe薄膜，n-Si基底、ZnTe薄膜表面分別生長金屬電極。

2.一種光探測器的制備方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

步驟(1).通過化學氣相沉積法在n-Si基底表面生長單原子層至10nm厚度的WSe₂薄膜；

WSe₂固體粉末1～5g，裝入石英舟中并放入電爐中的石英管內；石英舟放置在石英管的中間位置；將n-Si基底，用去離子水清洗后氮氣吹干，覆蓋在石英舟的上面；向石英管中輸入載氣氬氫混合氣，其中氫氣的體積含量為5％，載氣流量為100sccm；將石英管升溫至500～1000℃，升溫速率為20～30℃/min；溫度升至500～1000℃后保溫，保溫時間為10～120min；之后將石英管快速冷卻到室溫，冷卻速率為50～100℃/min，然后取出基底，在n-Si基底上獲得WS₂薄膜，厚度為單原子層至10nm；

步驟(2).在氬氣作為保護氣氛下，通過磁控濺射法在步驟(1)產物n-Si/WSe₂薄膜表面沉積ZnTe薄膜，薄膜厚度20-50nm；濺射靶材為ZnTe，通過該步驟，產物為n-Si/WSe₂/ZnTe疊層結構；

步驟(3).在n-Si/WSe₂/ZnTe表面沉積金屬電極；

通過熱蒸發設備，將金屬蒸鍍到薄膜表面；其中n-Si表面蒸鍍金屬鋁電極，ZnTe表面通過模板蒸鍍金電極；形成Al/n-Si/WSe₂/ZnTe/Au疊層結構；金屬電極厚度20-50nm。

3.根據權利要求1所述的一種光探測器的制備方法，其特征在于：所述的石英管內徑為1英寸。

4.根據權利要求1所述的一種光探測器的制備方法，其特征在于：所述的n-Si基底尺寸為2.5～3.5cm×1.5～2.0cm。

5.根據權利要求1所述的一種光探測器的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述WS₂固體粉末替換為氧化鎢和硒。

6.根據權利要求1所述的一種光探測器的制備方法，其特征在于：所述磁控濺射為制備薄膜的常用設備。