基于石墨烯碳纳米管复合吸收层的红外光探测晶体管制造技术

本发明专利技术提供了一种基于石墨烯碳纳米管复合吸收层的红外光探测晶体管。该晶体管包括自下而上依次设置的栅极金属层、衬底、栅极介质层、石墨烯/碳纳米管复合吸收层；所述石墨烯/碳纳米管复合吸收层由至少一层石墨烯层和至少一层碳纳米管层组成，并且，至少一层石墨烯层与所述栅极介质层接触，所述石墨烯层的两端分别设有源极、漏极，所述石墨烯/碳纳米管复合吸收层中的碳纳米管层设于所述源极、漏极之间，且所述碳纳米管层不与所述源极、漏极接触。本发明专利技术提供的红外光探测晶体管对红外光敏感，可应用于有线或无线通讯、感测和监控等领域。

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯碳纳米管复合吸收层的红外光探测晶体管
本专利技术有关于一种基于石墨烯碳纳米管复合吸收层的红外光探测晶体管，属于红外光探测

技术介绍
随着红外光探测技术在军事、民用等领域的广泛应用，具有高灵敏度、高信噪比的红外光探测器成为人们追逐的焦点，其探测原理是利用材料的光电转换性能，将红外辐射的光子信号转换为电子信号，与外电路相结合达到检测红外光信号的目标。石墨烯是一种碳原子以sp2杂化轨道按苯环形式排列的单原子层薄膜，其具有传统材料无法比拟的优点：衬底上石墨烯室温时的电子迁移率可达60000cm2/V·s。更重要的是，石墨烯由于线性能带色散关系，对紫外到中红外的光都能够具有显著吸收，是优秀的宽带吸光材料。且由于石墨烯是一种只有一个碳原子层厚度的二维薄膜，当其表面有其他材料时，石墨烯的电导对其他材料的光生载流子的静电扰动非常敏感。依据光选择效应(Photogatingeffect)，有望采用石墨烯制备超高增益光探测器。此外，尽管石墨烯很薄，但其柔韧性佳，可在Si等其他衬底上制备大面积石墨烯，2010年Kim研究组(Bae,S.,H.Kim,etal.(2010)."Roll-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于石墨烯碳纳米管复合吸收层的红外光探测晶体管，其中，该晶体管包括自下而上依次设置的栅极金属层、衬底、栅极介质层、石墨烯/碳纳米管复合吸收层；所述石墨烯/碳纳米管复合吸收层由至少一层石墨烯层和至少一层碳纳米管层组成，并且，至少一层石墨烯层与所述栅极介质层接触，所述石墨烯层的两端分别设有源极、漏极，所述石墨烯/碳纳米管复合吸收层中的碳纳米管层设于所述源极、漏极之间，且所述碳纳米管层不与所述源极、漏极接触。

【技术特征摘要】
2014.06.16 CN 20141026559911.一种基于石墨烯碳纳米管复合吸收层的红外光探测晶体管，其中，该晶体管包括自下而上依次设置的栅极金属层、衬底、栅极介质层、石墨烯/碳纳米管复合吸收层；所述石墨烯/碳纳米管复合吸收层由至少一层石墨烯层和至少一层碳纳米管层组成；并且，至少一层石墨烯层与所述栅极介质层接触，所述石墨烯层的两端分别设有源极、漏极，所述石墨烯/碳纳米管复合吸收层中的碳纳米管层设于所述源极、漏极之间，且所述碳纳米管层不与所述源极、漏极接触；所述碳纳米管层的厚度为1-20nm；其中，所述碳纳米管层中的碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、金属性碳纳米管、半导体性碳纳米管中的一种或几种的组合；其中，所述源极与所述漏极分别包括至少两层金属，并且，其最下层金属与所述石墨烯层接触；所述源极和所述漏极的厚度分别为20-100nm，单层金属层的厚度至少为3nm。2.根据权利要求1所述的红外光探测晶体管，其中，所述石墨烯层中的石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯或少层石墨烯；所述少层石墨烯的层数小于或等于10层。3.根据权利要求1-2任一项所述的红外光探测晶体管，其中，所述栅极金属层包括至少一层金属层；所述栅极金属层的总厚度在2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王枫秋，刘远达，黎遥，徐永兵，张荣，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32