一种界面钝化的石墨烯/硅光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种界面钝化的石墨烯/硅光电探测器，自下而上依次有背面电极、硅片、氧化铝层、石墨烯层以及正面电极；其制备方法为：首先在洁净的硅片一面生长厚度为0.2~10nm的氧化铝层，将石墨烯转移至氧化铝层上，然后在石墨烯以及硅片另一面上分别制作正面电极和背面电极。本发明专利技术在硅片与石墨烯之间加入氧化铝界面钝化层，采用这样的特殊结构可以提高光电探测器的光生电压，同时可以提高其开关比，本发明专利技术的方法工艺简单，成本低廉，便于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光电探测器及其制造方法，尤其涉及一种界面钝化的石墨烯/硅光电探测器及其制备方法，属于光电探测领域。
技术介绍
光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途，在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等；在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。硅材料作为一种最重要的半导体材料，也是光电探测器应用中最重要的衬底材料，硅基光电探测器在可见光波段以及近红外波段具有较好的响应度。但常规的硅基光电探测器制造工艺涉及高温扩散等工艺，制造工艺相对复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高开关比的界面钝化的石墨烯/硅光电探测器及其制备方法。本专利技术的界面钝化的石墨烯/硅光电探测器，自下而上依次有背面电极、硅片、氧化铝层、石墨烯层以及正面电极。上述方案中，所述的石墨烯层中的石墨烯为1层至10层。所述的硅片通常为n型或者p型。所述的氧化铝层厚度通常为0.2纳米至10纳米。所述的背面电极和正面电极均可以为金、钯、银、钛、铬、镍和铟镓合金中的一种或者几种的复合电极。制备上述的界面钝化的石墨烯/硅光电探测器的方法，包括以下步骤：1）将表面无损伤的硅片清洗干净，并吹干；2）在步骤1）处理的硅片的一面生长厚度为0.2-10nm的氧化铝层；3）将石墨烯转移至步骤2）的氧化铝层上；4）在硅片的另一面上制作背面电极，在石墨烯层上制作正面电极。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：本专利技术在硅片与石墨烯之间加入氧化铝界面钝化层，采用这样的特殊结构可以提高光电探测器的光生电压，同时可以提高其开关比，本专利技术的方法工艺简单，成本低廉，便于推广。附图说明图1是界面钝化的石墨烯/硅光电探测器的结构示意图。具体实施方式本专利技术的界面钝化的石墨烯/硅光电探测器，自下而上依次有背面电极1、硅片2、氧化铝层3、石墨烯层4以及正面电极5。实施例1：1）将表面无损伤的p型掺杂电阻率约1Ω·cm的硅衬底清洗干净，并吹干；2）在硅衬底的一面上利用原子层沉积技术生长0.2nm的氧化铝层；3）将单层石墨烯转移至氧化铝层上；4）在硅衬底背面制作铟镓合金电极；5）在石墨烯上涂银浆并烘干得到界面钝化石墨烯/硅光电探测器。实施例2：1）将表面无损伤的n型掺杂电阻率约1Ω·cm的硅衬底清洗干净，并吹干；2）在硅衬底一面上利用原子层沉积技术生长1nm的氧化铝层；3）将10层石墨烯转移至氧化铝层上；4）在硅衬底背面利用热蒸发沉积金电极；5）在石墨烯上利用磁控溅射沉积铬镍复合电极得到界面钝化石墨烯/硅光电探测器。实施例3：1）将表面无损伤的n型掺杂电阻率约10Ω·cm的硅衬底清洗干净，并吹干；2）在硅衬底一面上利用原子层沉积技术生长10nm的氧化铝层；3）将5层石墨烯转移至氧化铝层上；4）在硅衬底背面利用电子束蒸发沉积钛钯银复合电极；5）在石墨烯上利用磁控溅射沉积金电极得到界面钝化石墨烯/硅光电探测器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种界面钝化的石墨烯/硅光电探测器，其特征在于自下而上依次有背面电极（1）、硅片（2）、氧化铝层（3）、石墨烯层（4）以及正面电极（5）。

【技术特征摘要】
1.一种界面钝化的石墨烯/硅光电探测器，其特征在于自下而上依次有背面电极（1）、硅片（2）、氧化铝层（3）、石墨烯层（4）以及正面电极（5）。
2.根据权利要求1所述的界面钝化的石墨烯/硅光电探测器，其特征在于所述的石墨烯层（4）中的石墨烯为1层至10层。
3.根据权利要求1所述的界面钝化的石墨烯/硅光电探测器，其特征在于所述的硅片为n型或者p型。
4.根据权利要求1所述的界面钝化的石墨烯/硅光电探测器，其特征在于所述的氧化铝层（3）的厚度为0.2纳米至10纳米。
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【专利技术属性】
技术研发人员：林时胜，徐文丽，李晓强，王朋，吴志乾，徐志娟，章盛娇，钟汇凯，陈红胜，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33