[發明專利]一種基于Bi2 在審
| 申請號： | 202210381607.3 | 申請日： | 2022-04-13 |
| 公開（公告）號： | CN114725245A | 公開（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發明（設計）人： | 凌翠翠;薛鑫;傅嘉文;馮冰心;曹敏;張拓;姬洪光;王敬堯 | 申請（專利權）人： | 中國石油大學（華東） |
| 主分類號： | H01L31/18 | 分類號： | H01L31/18;C23C14/18;C23C14/35;C23C16/01;C23C16/30;C23C28/00;H01L31/0392;H01L31/109 |
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| 地址： | 266580 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 bi base sub | ||
本發明屬于光探測技術領域，具體涉及一種自驅動光電探測器，該自驅動光電探測器，由上至下依次包括金屬In點電極、金屬Pd前電極、硒氧鉍薄膜層和硅單晶基底。硒氧鉍薄膜層通過旋涂法、空氣退火處理、化學氣相沉積、濕法轉移等方法制備。測試結果表明，構建異質結極大地提高了硒氧鉍基器件的光響應性能，且該器件表現出良好的自驅動光探測性能。
技術領域
本發明屬于光探測技術領域，具體涉及一種自驅動光電探測器及其制備方法。
背景技術
近些年來，蓬勃發展的光電子產業已經改變了世界，進入到生活的方方面面。作為重要的光電器件之一，光電探測器具有精確地將光信號轉換為電信號的能力，在許多領域包括圖像傳感、國防通訊、機器視覺、環境監測、生物醫學設備和晝夜監視都有廣泛的應用。層狀硒氧鉍(Bi2O2Se)具有優異的穩定性、可調諧的能帶結構和較高的載流子遷移率[Nature Nanotechnology,2017,12,530],被視為新一代電子設備的競爭對手。水熱合成是大規模制備2D材料的一種簡單有效的方法，然而合成的Bi2O2Se納米片的形態是不規則的，其橫向尺寸限制在數百納米[Nanoscale,2020,12(30),16285-16291]。利用CVD方法合成的Bi2O2Se晶體的厚度和疇尺寸具有良好的可控性，云母襯底與Bi2O2Se之間的強庫侖相互作用促進了Bi2O2Se的橫向生長，從而形成了大規模的2D Bi2O2Se片[Nano Letter,2017,17(5):3021-3026]。然而，由于Bi2O2Se的本征載流子濃度太大導致了高暗電流和相對緩慢的光響應，已成為進一步開發高光學開關比和快速響應Bi2O2Se光電探測器的障礙[AdvancedFunctional Materials,2021,31,2008351]。通過構建Bi2O2Se薄膜/Si范德華(vdW)異質結，形成的界面勢壘在暗狀態下可以抑制溝道電流，并提高器件的響應性能。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于Bi2O2Se薄膜/Si異質結的自驅動光電探測器及其制備方法，可以提高目前Bi2O2Se薄膜基自驅動光電探測器的性能。
本發明為實現上述目的所要解決的技術問題是，通過旋涂法、空氣退火處理、化學氣相沉積、磁控濺射、濕法轉移等方法，提高光電探測器的性能；即通過旋涂法、空氣退火處理、化學氣相沉積、濕法轉移方法在硅基底表面制備Bi2O2Se薄膜層，以獲得具有優異性能的自驅動光電探測器。
本發明為實現上述目的所采用的技術方案是，一種基于Bi2O2Se薄膜/Si異質結的自驅動光電探測器，其特征在于，為層狀結構，由上至下依次包括金屬In點電極、金屬Pd前電極、Bi2O2Se薄膜層、Si單晶基底；其中：
優選的，所述Si單晶基底是單面拋光，晶面取向為(100)面，導電類型為p型，電阻率為0.1～1歐姆·厘米；
一種基于Bi2O2Se薄膜/Si異質結的自驅動光電探測器的制備方法，包括以下步驟：
(1)首先將1克五水硝酸鉍溶于10毫升乙二醇中，形成無色透明溶液；
(2)將五水硝酸鉍/乙二醇溶液滴加到具有新鮮解理面的氟金云母上，并在一定轉速(2000轉/分、3000轉/分等)下旋涂。然后將五水硝酸鉍/乙二醇薄膜在180攝氏度下加熱幾秒鐘以蒸發溶劑；
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H01L31-00 對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射，或微粒輻射敏感的，并且專門適用于把這樣的輻射能轉換為電能的，或者專門適用于通過這樣的輻射進行電能控制的半導體器件；專門適用于制造或處理這些半導體器件或其部件的方法或
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