[發明專利]光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器

有效

• 申請號: 202110242558.0
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112864270B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 劉向;湯振武;石林;彭正;陳思安;林海鑫
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01L31/113
• 分類號: H01L31/113
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 蘇虹

1.一種光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器，其特征在于：傳感單元包括基底(1)，設于基底上方的柵絕緣層(3)，嵌于柵絕緣層和基底之間的柵電極(2)，設置于柵絕緣層(3)上方的源電極(4)、P型有源層(5)、量子點感光層(6)，設于量子點感光層(6)上方的N型半導體層(7)，以及設置于N型半導體層(7)上方的漏電極(8)；P型有源層(5)、量子點感光層(6)、N型半導體層(7)構成P-I-N光電異質結構，且量子點感光層(6)摻雜有中心波長不同的量子點，使集成后的TFT陣列每個傳感器單元的探測中心波長不同。

2.根據權利要求1所述的光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器，其特征在于：所述量子點感光層(6)中摻雜的量子點為硒化鎘量子點、碳量子點、硅量子點、鍺量子點、硒化鋅量子點、硫化鉛量子點、碲化鉛量子點以及硫化銅量子點中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器，其特征在于：所述柵絕緣層(3)為無機或有機柵絕緣材料。

4.根據權利要求1所述的光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器，其特征在于：所述基底(1)為玻璃、氮化硅或碳化硅藍寶石。

5.根據權利要求1所述的光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器，其特征在于：電極為摻雜氧化銦錫或石墨烯的透明電極。

6.根據權利要求1所述的光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器，其特征在于：N型半導體層(7)的材料為摻雜銦鎵元素的氧化鋅。

7.根據權利要求1所述的光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器，其特征在于：P型有源層的材料為P型的NiO、石墨烯納米網格、摻雜的硫化鉬或Si-Ge。

8.根據權利要求1所述的光晶體管集成傳感核心的無光柵量子點光譜探測器，其特征在于：所述光譜探測器的制備方法包括：

(1)在基底(1)上沉積電極，并刻蝕形成平面柵電極(2)，作為傳感陣列的行掃描線路；在基底上沉積柵絕緣層(3)；

(2)在柵絕緣層(3)上沉積電極，并圖形化為平面源電極(4)；

(3)在平面源電極(4)上制備P型有源層(5)，后采用旋涂或打印方法制造量子點感光層(6)；

(4)在量子點感光層(6)上制備N型半導體層(7)形成異質結；

(5)在N型半導體層(7)上制備透明電極，并刻蝕作為平面漏電極(8)。