一种硅基石墨烯光电探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种硅基石墨烯光电探测器，包括硅波导、氧化物衬底层、氧化物包层和石墨烯，还包括对称放置的第一金属电极和第二金属电极构成的亚波长金属电极，所述亚波长金属电极采用两种不同的金属交叉排列在硅波导上方。本发明专利技术通过两种不同的金属与石墨烯接触，产生不同浓度或者类型的掺杂，从而在亚波长金属电极之间引入电势差，驱动光生载流子向两个电极流动；本发明专利技术通过电极的交叉排列结构，起到增加电极与石墨烯的接触面积，提高载流子的吸收效率；本发明专利技术通过将石墨烯贴合在亚波长金属电极上表面，亚波长金属电极对硅波导中传输的横磁(TM)模进行光场调控，增加平行于石墨烯方向上的电场分量，从而增强光场与石墨烯相互作用，提高探测器的响应度。

【技术实现步骤摘要】
一种硅基石墨烯光电探测器
本专利技术属于光学领域，更具体地，涉及一种硅基石墨烯光电探测器。
技术介绍
相较于传统的光学平台，硅基光子学有着众多优势，比如功耗低、带宽大、尺寸小、与传统微电子生产工艺(即CMOS工艺)兼容等等，已经发展为解决下一代高速光通信与光互连的重要学科。光电探测器作为硅基平台上的基本器件，受到了人们的广泛关注与研究。常见的片上探测器包括III-V族探测器与锗(Ge)探测器，但是III-V族探测器与传统的CMOS工艺不兼容导致其制作成本较高，而Ge探测器由于其本身电学性质的缺陷，带宽很难超越100GHz。近几年来，新材料的出现为探测器的发展带来了新机遇。其中，石墨烯作为一种典型的二维材料，拥有着许多优异的光电性质，可以研发成为新型片上光电探测器。高速石墨烯探测器最早于2009年报道，理论表明由于其超高的载流子迁移率，石墨烯探测器的带宽有望超过500GHz。但是最初的石墨烯探测器是基于垂直入射的结构，光场与石墨烯只接触了一次，光场与石墨烯的相互作用较弱，从而导致此类探测器的响应度较低。为了增强光场与石墨烯的相互作用，人们将石墨烯与波导相结合，利用波导的倏逝场与石墨烯形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基石墨烯光电探测器，包括硅波导、氧化物衬底层、氧化物包层和石墨烯，其特征在于，所述光电探测器还包括对称放置的第一金属电极和第二金属电极，两个电极均采用亚波长金属结构，共同构成了亚波长金属电极，所述亚波长金属电极采用两种不同的金属交叉排列在硅波导上方。

【技术特征摘要】
1.一种硅基石墨烯光电探测器，包括硅波导、氧化物衬底层、氧化物包层和石墨烯，其特征在于，所述光电探测器还包括对称放置的第一金属电极和第二金属电极，两个电极均采用亚波长金属结构，共同构成了亚波长金属电极，所述亚波长金属电极采用两种不同的金属交叉排列在硅波导上方。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余宇，左炎，张新亮，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42