一种石墨烯‑黑磷异质结光电探测器及制备方法技术

一种石墨烯‑黑磷异质结光电探测器及制备方法，属于光通讯技术领域。本发明专利技术包括自下而上依次层叠设置的硅衬底、二氧化硅层、若干平行布置的黑磷层以及覆盖在各黑磷层上的石墨烯层；各黑磷层中的黑磷与石墨烯层中的石墨烯构成异质结；石墨烯层将黑磷层完全覆盖；石墨烯层边缘上方设置有电极，电极延伸到黑磷层与石墨烯层重叠区域上方。为解决上述技术问题，本发明专利技术实现了在光通讯波段具有极高的光电转换效率，制备方法简单、成本低，而且重复性好的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通讯

技术介绍
二维黑磷是近年来一种新兴的二维材料，其能带带隙介于零带隙的石墨烯和宽带隙的过渡金属硫化物之间，并且可以通过改变其层数来调节黑磷的能带带隙。与目前已知的其他二维材料不同，黑磷在任意层数下都能保持直接带隙的特征，从而保证黑磷始终存在有效的光电转换能力。此外，二维黑磷还具有高的载流子迁移率，这些特征使得黑磷在可见光到光通信波段光探测方面有望取得应用突破。然而，黑磷极易被空气中的水、氧侵蚀，在空气中的不稳定性成为目前制约其应用的一个重要瓶颈。此外，由于黑磷与金属电极之间较高的接触电阻，极大地限制了黑磷基光电器件的光电转换效率。因而，如何有效地保护黑磷、降低黑磷与金属电极之间的接触势垒是目前二维黒磷基光电器件所面临的主要挑战。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的石墨烯-黑磷异质结光电探测器及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种在光通讯波段具有极高的光电转换效率，制备方法简单、成本低，而且重复性好的石墨烯-黑磷异质结光电探测器及其制备方法。一种石墨烯-黑磷异质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯‑黑磷异质结光电探测器，其特征在于包括自下而上依次层叠设置的硅衬底（1）、二氧化硅层（2）、若干平行布置的黑磷层（3）以及覆盖在各黑磷层（3）上的石墨烯层（4）；各黑磷层（3）中的黑磷与石墨烯层（4）中的石墨烯构成异质结；石墨烯层（4）将黑磷层（3）完全覆盖；石墨烯层边缘上方设置有源/漏电极（5），源/漏电极（5）延伸到黑磷层与石墨烯层重叠区域上方。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-黑磷异质结光电探测器，其特征在于包括自下而上依次层叠设置的硅衬底（1）、二氧化硅层（2）、若干平行布置的黑磷层（3）以及覆盖在各黑磷层（3）上的石墨烯层（4）；各黑磷层（3）中的黑磷与石墨烯层（4）中的石墨烯构成异质结；石墨烯层（4）将黑磷层（3）完全覆盖；石墨烯层边缘上方设置有源/漏电极（5），源/漏电极（5）延伸到黑磷层与石墨烯层重叠区域上方。2.根据权利要求1所述的石墨烯-黑磷异质结光电探测器，其特征在于上述硅衬底（1）上朝向二氧化硅层（2）的一侧涂覆有作为源/漏电极（5）的导电层。3.根据权利要求1所述的石墨烯-黑磷异质结光电探测器，其特征在于上述源/漏电极（5）是透明电极，或者是金、钛、铝、铬、钨、镍中单种金属电极或两种或多种金属复合电极。4.一种制备权利要求1所述的石墨烯-黑磷异质结光电探测器的方法，其特征在于包括如下步骤：第一步：准备并清洗具有SiO2的P型高掺杂硅片；第二步：将黑磷薄膜通过转移或者原位生长的方法放置于第一步具有SiO2的P型掺杂硅片上；第三步：将石...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍小志，
申请(专利权)人：鲍小志，
类型：发明
国别省市：湖北;42