[發明專利]一種全透明柔性氧化鎵日盲光電探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 202211256229.2
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115602741A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 王霞;秦冬冬;王豆;劉增;唐為華
• 申請（專利權）人: 山西工程技術學院
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/032;H01L31/102;H01L31/18
• 代理公司: 北京智行陽光知識產權代理事務所(普通合伙) 11738
• 代理人: 楊效忠

本發明公開了一種全透明柔性氧化鎵日盲光電探測器及其制備方法，包括：柔性氟晶云母襯底；第一石墨烯層，設于所述柔性氟晶云母襯底的表面；氧化鎵薄膜，設于所述第一石墨烯層的表面；第二石墨烯層，設于所述氧化鎵薄膜的表面；其中，所述第一石墨烯層和所述第二石墨烯層分別作為兩個電極。該探測器通過采用柔性氟晶云母襯底可以實現探測器具有較高的柔韌性；由于石墨烯為透明材料，選擇第一石墨烯層和第二石墨烯層作為兩個電極可以使光電探測器具有更好的透光能力，其中，而第一石墨烯層既可以作為透明電極，又可以提高氧化鎵薄膜的晶體質量，而且該探測器結構簡單，透明度好，性能優越，穩定性好。

技術領域

本發明涉及深紫外光電探測及柔性器件技術領域，尤其涉及一種全透明柔性氧化鎵日盲光電探測器及其制備方法。

背景技術

氧化鎵作為一種很有前景的超寬禁帶半導體材料，由于其帶隙正好落在日盲區，是天然的日盲光電探測器制備材料，被廣泛用于制備日盲光電探測器。

柔性電子技術能進一步拓展氧化鎵在未來可穿戴醫療、新型智能信息裝備技術等領域的應用范圍，二者結合可有效推動電子、光電子器件朝大功率、低功耗、多頻段、可彎曲和高集成的方向發展。

目前制備的柔性氧化鎵光電探測器存在以下問題：使用的襯底一般都是不耐高溫的聚合物；只能通過低溫直接沉積非晶氧化鎵或通過機械剝離獲得氧化鎵薄膜的方式制備相關器件，以上兩種方法制備的氧化鎵薄膜結晶質量不高、厚度、尺寸難控制等問題，制約了氧化鎵在柔性光電探測器方面的實際應用。

發明內容

本方案針對上文提出的問題和需求，提出一種全透明柔性氧化鎵日盲光電探測器及其制備方法，由于采取了如下技術特征而能夠實現上述技術目的，并帶來其他多項技術效果。

本發明的一個目的在于提出一種全透明柔性氧化鎵日盲光電探測器，包括：

柔性氟晶云母襯底；

第一石墨烯層，設于所述柔性氟晶云母襯底的表面；

氧化鎵薄膜，設于所述第一石墨烯層的表面；

第二石墨烯層，設于所述氧化鎵薄膜的表面；

其中，所述第一石墨烯層和所述第二石墨烯層分別作為兩個電極。

在本發明的一個示例中，所述柔性氟晶云母襯底的厚度為20μm～100μm。

在本發明的一個示例中，所述氧化鎵薄膜的厚度為100nm～500nm。

本發明的另一個目的在于提出一種全透明柔性氧化鎵日盲光電探測器，包括：

柔性氟晶云母襯底；

氧化鎵薄膜，設于所述柔性氟晶云母的表面；

第二石墨烯層，設于所述氧化鎵薄膜的表面；

其中，所述第二石墨烯層包括兩個且相互不接觸，分別作為兩個電極。

在本發明的一個示例中，還包括：第一石墨烯層，設于所述柔性氟晶云母襯底與所述氧化鎵薄膜之間。

在本發明的一個示例中，所述柔性氟晶云母襯底的厚度為20μm～100μm。

本發明的再一個目的在于提出一種如上述所述的全透明柔性氧化鎵日盲光電探測器的制備方法，包括如下步驟：

S10：制備柔性氟晶云母襯底；

S20：當探測器如上述所述探測器時，在柔性氟晶云母襯底上轉移第一石墨烯層；

S30：在真空環境中，使用高溫沉積方法將氧化鎵薄膜沉積至第一石墨烯層上或者柔性氟晶云母襯底上；

S40：在氧化鎵薄膜上轉移第二石墨烯層。