一种石墨烯场效应晶体管量子点光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及光电探测领域，具体涉及一种石墨烯场效应晶体管量子点光电探测器及其制备方法；该光电探测器为多层薄膜结构，包括Si衬底层、第一绝缘层、第二绝缘层、石墨烯沟道层、量子点光敏介质层以及源极与漏极；衬底上依次热氧化生长第一绝缘层氧化硅，磁控溅射法生长第二绝缘层氮化铝作为双绝缘层，增强型化学气相沉积法生长石墨烯层于双绝缘层上，石墨烯层两端设有源极和漏极，源极和漏极之间涂覆一层量子点光敏介质层。本发明专利技术通过设计合理的器件结构，在光照情况下量子点和石墨烯之间可发生有效的电荷转移，从而将特定频率的光转换成光电流，最终实现对入射光的有效探测。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯场效应晶体管量子点光电探测器及其制备方法
本专利技术涉及光电探测领域，具体涉及一种石墨烯场效应晶体管量子点光电探测器及其制备方法。
技术介绍
光电探测器是一种将光信号转换为电信号的仪器设备，其基本原理是利用光的辐射引起被照射材料电导率发生改变，从而引起电信号的改变。光电探测器在军事和国民经济许多领域具有广泛用途，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。随着激光与红外技术的发展，以及材料性能的改进和制造工艺的不断完善，光电探测器朝着集成化的方向发展，这大大缩小了体积，改善了性能，降低了成本。虽然基于硅光电探测器发展比较成熟，然而由于不断缩小的集成电路及硅的成本高易碎等诸多缺点，急于探索新的活性材料。自2004年石墨烯被发现后被制备出石墨烯器件之后，石墨烯在各种电子器件中应用广泛，有望成为下一代集成电路的基础材料。典型的场效应晶体管是由金属-氧化物-半导体(MOS)构成，又称MOS场效应管，它是一种电压控制元件，仅靠半导体中的多数载流子导电。石墨烯是由单层碳原子按蜂窝状结构紧密排列的一种二维平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯场效应晶体管量子点光电探测器，其特征在于，该光电探测器为多层薄膜结构，包括Si衬底层、第一绝缘层、第二绝缘层、石墨烯沟道层、量子点光敏介质层以及源极与漏极；所述Si衬底层、第一绝缘层、第二绝缘层、石墨烯沟道层和量子点光敏介质层从下至上依次层叠的；所述源极与漏极分别位于量子点光敏介质层左右两侧。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯场效应晶体管量子点光电探测器，其特征在于，该光电探测器为多层薄膜结构，包括Si衬底层、第一绝缘层、第二绝缘层、石墨烯沟道层、量子点光敏介质层以及源极与漏极；所述Si衬底层、第一绝缘层、第二绝缘层、石墨烯沟道层和量子点光敏介质层从下至上依次层叠的；所述源极与漏极分别位于量子点光敏介质层左右两侧。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯场效应晶体管量子点光电探测器，其特征在于，所述Si衬底层为重掺杂P型Si或N型Si基片；所述的第一绝缘层为SiO2薄膜；所述第二绝缘层为AlN薄膜；所述量子点光敏介质层材料为钙钛矿；所述的金属源极与漏极的电极材料为同一种金属。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯场效应晶体管量子点光电探测器，其特征在于，所述第一绝缘层厚度为200-300nm；所述第二绝缘层厚度为50-70nm；所述的石墨烯沟道层为单层或少层石墨烯薄膜，层数为1-6层，厚度为0.33-1.98nm；所述量子点光敏介质层厚度为30-60nm，量子点粒径为10-30nm；所述的源极与漏极厚度均为180-220nm，源极与漏极之间的沟道宽度为10-60μm。4.根据权利要求2所述的一种石墨烯场效应晶体管量...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑加金，王雅茹，余柯涵，韦玮，胡二涛，
申请(专利权)人：南京邮电大学，南京邮电大学南通研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32