[發明專利]基于二硒化錸與二碲化鉬異質結的光電探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 202210310996.0
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114759113A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 肖靜;高志剛;王聰;朱文標;林志滔
• 申請（專利權）人: 泰山學院;深圳瀚光科技有限公司
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/032;H01L31/0392;H01L31/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 陳均欽

1.基于二硒化錸與二碲化鉬異質結的光電探測器，其特征在于，包括SiO₂/Si基底、二硒化錸納米片、二碲化鉬納米片和金屬電極，所述二硒化錸納米片和所述二碲化鉬納米片設于所述SiO₂/Si基底的表面，所述二硒化錸納米片的表面與所述二碲化鉬納米片的表面部分重疊，以構成二硒化錸與二碲化鉬異質結，所述二硒化錸納米片與所述二碲化鉬納米片的非重疊區域分別設有所述金屬電極。

2.根據權利要求1所述的光電探測器，其特征在于，所述二硒化錸納米片與所述二碲化鉬納米片重疊區域的面積為S，滿足S≥100μm²。

3.根據權利要求1所述的光電探測器，其特征在于，所述二硒化錸納米片和所述二碲化鉬納米片的厚度為H，滿足H≤30nm。

4.根據權利要求1所述的光電探測器，其特征在于，所述金屬電極設有兩對，一對所述金屬電極設于所述二硒化錸納米片，另一對所述金屬電極設于所述二碲化鉬納米片。

5.基于二硒化錸與二碲化鉬異質結的光電探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備二硒化錸納米片和二碲化鉬納米片；

將所述二硒化錸納米片轉移到SiO₂/Si基底上，并將所述二碲化鉬納米片轉移到所述二硒化錸納米片的表面，使所述二硒化錸納米片和所述二碲化鉬納米片部分重疊，以形成二硒化錸與二碲化鉬異質結；

在所述二硒化錸與二碲化鉬異質結搭建金屬電極，得到光電探測器結構。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述制備二硒化錸納米片和二碲化鉬納米片，包括：

將塊體的二硒化錸材料粘到膠帶上；

利用膠帶對所述二硒化錸材料進行剝離，反復撕開膠帶，以將所述二硒化錸材料撕成厚度為納米級到微米級的薄片；

將帶有經過反復撕開的二硒化錸薄片的膠帶貼附在聚二甲基硅氧烷PDMS上，并撕下膠帶；

利用顯微鏡在所述PDMS上找出二維的所述二硒化錸納米片的位置，所述二硒化錸納米片的厚度為H1，橫向尺寸為L1，滿足H1≤30nm且L1≥25μm。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述制備二硒化錸納米片和二碲化鉬納米片，包括：

將塊體的二碲化鉬材料粘到膠帶上；

利用膠帶對所述二碲化鉬材料進行剝離，反復撕開膠帶，以將所述二碲化鉬材料撕成厚度為納米級到微米級的薄片；

將帶有經過反復撕開的二硒化錸薄片的膠帶貼附在聚二甲基硅氧烷PDMS上，并撕下膠帶；

利用顯微鏡在所述PDMS上找出二維的所述二碲化鉬納米片的位置，所述二碲化鉬納米片的厚度為H2，橫向尺寸為L2，滿足H2≤30nm且L2≥25μm。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述將所述二硒化錸納米片轉移到SiO₂/Si基底上，包括：

制作所述SiO₂/Si基底；

將所述SiO₂/Si基底置于轉移平臺的底座上；

將粘有所述二硒化錸納米片的所述PDMS粘到玻璃載玻片，并將所述載玻片固定在所述轉移平臺的移動臂上；

通過調整所述移動臂，使所述PDMS上的所述二硒化錸納米片轉移到所述SiO₂/Si基底的中心區域。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述將所述二碲化鉬納米片轉移到所述二硒化錸納米片的表面，包括：

利用所述轉移平臺將所述二碲化鉬納米片轉移到已完成轉移的所述二硒化錸納米片的表面，所述二硒化錸納米片與所述二碲化鉬納米片重疊區域的面積為S，所述二碲化鉬納米片和所述二硒化錸納米片的非重疊區域的橫向尺寸為L3，滿足S≥100μm²且L3≥10μm。

10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述在所述二硒化錸與二碲化鉬異質結上搭建金屬電極，包括：

對所述二硒化錸與二碲化鉬異質結拍攝光學照片，并根據所述光學照片繪制電極圖案；

對所述SiO₂/Si基底進行光刻膠勻膠，將經過勻膠的所述SiO₂/Si基底進行曝光并顯影得到設計的電極圖案；

在經過顯影所述SiO₂/Si基底上沉積得到所述金屬電極；

利用丙酮溶液對蒸完金的所述SiO₂/Si基底去金處理，得到所述光電探測器結構。