[發明專利]基于二維材料的異質結器件及包含其的光電探測器和方法

在審

• 申請號: 202210023364.6
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114373825A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 朱瑞;朱健;郝成龍;譚鳳澤
• 申請（專利權）人: 深圳邁塔蘭斯科技有限公司
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/18;H01L31/0352;H01L31/0232;B82Y20/00
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 夏歡

1.一種基于二維材料的異質結器件，其特征在于，所述異質結器件包括納米結構層(100)和二維材料層(200)；

其中，所述納米結構層(100)包括多個陣列排布的納米結構(101)，所述納米結構(101)為金屬；

所述二維材料層(200)包括至少一層各向異性二維材料；

所述納米結構(101)設置于所述至少一層各向異性二維材料的一側，使所述納米結構層(100)與所述二維材料層(200)形成異質結。

2.如權利要求1所述的異質結器件，其特征在于，所述納米結構層(100)的填充率小于1；

其中，所述填充率為所述納米結構層(100)和所述二維材料層(200)的重疊面積與所述二維材料層(100)面積的比值。

3.如權利要求1所述的異質結器件，其特征在于，所述納米結構(101)為貴金屬材料。

4.如權利要求1-3中任一所述的異質結器件，其特征在于，所述納米結構層(100)中的納米結構(101)以多個超結構單元(102)的形式陣列排布；

其中，所述超結構單元(102)的頂點和/或中心位置設有所述納米結構(101)。

5.如權利要求1所述的異質結器件，其特征在于，所述納米結構(101)的形狀包括中心對稱圖形或軸對稱圖形。

6.如權利要求5所述的異質結器件，其特征在于，所述納米結構(101)的形狀包括矩形、圓形、環形或十字形中的一種或多種。

7.如權利要求4所述的異質結器件，其特征在于，所述納米結構(101)的周期大于或等于100nm，且小于或等于500nm。

8.如權利要求1-3中任一所述的異質結器件，其特征在于，所述納米結構(101)的高度大于或等于5nm，且小于或等于30nm。

9.如權利要求1-3中任一所述的異質結器件，其特征在于，所述二維材料層(200)的材料包括黑磷、硫化錫、二砷化鍺、二硒化鈀、硒化鍺或硫化錸中的一種或多種。

10.如權利要求9所述的異質結器件，其特征在于，所述二維材料層包括多種各向異性二維材料堆疊形成的異質結。

11.一種光電探測器，其特征在于，所述光電探測器包括襯底(300)、電極(400)和如權利要求1-10中任一所述的基于二維材料的異質結器件；

其中，所述異質結器件和所述電極(400)設置在所述襯底(300)表面；

所述電極(400)和所述異質結器件的二維材料層(200)的兩端電連接，并且，所述電極(400)與所述異質結器件的納米結構層(100)不接觸。

12.如權利要求11所述的光電探測器，其特征在于，所述納米結構層(100)的填充率小于1。

13.如權利要求11所述的光電探測器，其特征在于，所述納米結構層(100)中納米結構(101)的材料為金。

14.如權利要求13所述的光電探測器，其特征在于，所述納米結構(101)的半徑為20nm。

15.如權利要求13所述的光電探測器，其特征在于，所述納米結構(101)的高度為10nm。

16.如權利要求11所述的光電探測器，其特征在于，所述納米結構(101)的周期為100nm。

17.如權利要求11-16中任一所述的光電探測器，其特征在于，所述異質結器件的二維材料層(200)的各向異性比小于或等于3。