[發(fā)明專利]基于二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)的光電探測器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210310996.0
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114759113A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖靜;高志剛;王聰;朱文標(biāo);林志滔
• 申請（專利權(quán)）人: 泰山學(xué)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(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 陳均欽

本發(fā)明公開了一種基于二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)的光電探測器及其制備方法，其中光電探測器包括SiO₂/Si基底、二硒化錸納米片、二碲化鉬納米片和金屬電極，二硒化錸納米片和二碲化鉬納米片設(shè)于SiO₂/Si基底的表面，二硒化錸納米片的表面與二碲化鉬納米片的表面部分重疊，以構(gòu)成二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)，在異質(zhì)結(jié)受光照時產(chǎn)生光電流，從而實現(xiàn)光探測，符合type?Ⅱ型交錯能帶排列，能夠?qū)崿F(xiàn)層間躍遷激發(fā)，有效地解決單一的二硒化錸光電探測器光吸收范圍受限的問題，從而提高光電探測器的光電性能，能夠?qū)崿F(xiàn)對可見光到短波紅外區(qū)域的寬光譜光電探測，光響應(yīng)范圍更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電探測相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)的光電探測器及其制備方法。

背景技術(shù)

寬帶紅外光電探測器在通訊、成像、生物醫(yī)學(xué)光學(xué)、遙感和軍事等諸多領(lǐng)域有著廣泛且重要的應(yīng)用，傳統(tǒng)紅外光電探測器往往制造過程復(fù)雜、成本高昂且對工作環(huán)境有一定的需求，因此加工流程簡單、成本低廉的高性能寬帶紅外光電探測器制造技術(shù)仍有待開發(fā)。

相關(guān)技術(shù)中，二硒化錸(ReSe₂)作為一種層狀的二維材料，具有良好的光電性能，且具備極好的時間穩(wěn)定性，其特性備受光電探測器領(lǐng)域的青睞，然而與其它基于二維過渡金屬硫族化合物的光電探測器相比，基于二硒化錸的光電探測器光響應(yīng)較差，并且受限于二硒化錸較寬的本征帶隙，其對紅外光區(qū)域的探測能力十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種基于二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)的光電探測器，能夠?qū)崿F(xiàn)層間躍遷激發(fā)，有效地解決單一二硒化錸光電探測器光吸收范圍受限的問題，從而提高光電探測器的光電性能。

本發(fā)明還提供包括基于二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)的光電探測器制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面實施例的基于二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)的光電探測器，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(shè)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(gòu)成二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)，所述二硒化錸納米片與所述二碲化鉬納米片的非重疊區(qū)域分別設(shè)有所述金屬電極。

根據(jù)本發(fā)明實施例的光電探測器，至少具有如下有益效果：

二硒化錸和二碲化鉬均具有較佳的光電性能，在SiO₂/Si基底上通過二硒化錸納米片與二碲化鉬納米片進行組合，使二硒化錸納米片的表面與二碲化鉬納米片的表面部分重疊，構(gòu)成二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)，在異質(zhì)結(jié)受光照時產(chǎn)生光電流，從而實現(xiàn)光探測，符合type-Ⅱ型交錯能帶排列，能夠?qū)崿F(xiàn)層間躍遷激發(fā)，有效地解決單一的二硒化錸光電探測器光吸收范圍受限的問題，從而提高光電探測器的光電性能，能夠?qū)崿F(xiàn)對可見光到短波紅外區(qū)域的寬光譜光電探測，光響應(yīng)范圍更高。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述二硒化錸納米片與所述二碲化鉬納米片重疊區(qū)域的面積為S，滿足S≥100μm²。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，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。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述金屬電極設(shè)有兩對，一對所述金屬電極設(shè)于所述二硒化錸納米片，另一對所述金屬電極設(shè)于所述二碲化鉬納米片。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面實施例的基于二硒化錸與二碲化鉬異質(zhì)結(jié)的光電探測器的制備方法，包括以下步驟：

制備二硒化錸納米片和二碲化鉬納米片；