硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管及制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管及制备方法与应用，属于微电子及光电子技术领域。包括具有二氧化硅绝缘层的硅衬底、1T相过渡金属硫族化合物膜、2H相过渡金属硫族化合物膜、电极A、电极B和纳米颗粒层。本发明专利技术中1T‑WS2与2H‑WS2通过范德华力相连，使得光生载流子能够在交界面上分离，且1T‑WS2具有很高的电子迁移率，能够极大地提升光响应；另外，纳米颗粒的近场振荡、散射效应以及从纳米颗粒到WS2的载流子的注入效应能增加光电流、加快响应速率。这种光探测器不仅具有优异的响应特性，而且制备方法简单、成本较低，在光电领域具有非常好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管及制备方法与应用
本专利技术属于微电子及光电子
，更具体地，涉及一种硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管及制备方法与应用。
技术介绍
在信息技术高度发达的今天，越来越多的物理信号需要被转换为电信号再由计算机处理，而其中光探测器成为了影响我们日常生活的众多技术的核心。目前光探测器主要用于光通信、光探测、自动化控制、生物医学成像、夜视、遥感等方面。在应用领域的规模和多样性不断增长的同时，对光探测器更加优异的响应特性的需求也在不断增大。二维过渡金属硫族化合物由于其优异的光学、电学、机械、润滑及催化性能而备受关注。二硫化钨(WS2)薄膜是二维过渡金属硫族化合物中的一种，这种材料虽然具有和可见光相匹配的禁带宽度、但其在光响应率与载流子迁移率方面仍有许多进步的空间。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中的光探测器的光响应度弱以及光响应速度慢的技术问题。按照本专利技术的第一方面，提供了一种过渡金属硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管，所述晶体管包括具有二氧化硅绝缘层的硅衬底、1T相过渡金属硫族化合物膜、2H相过渡金属硫族化合物膜、电极A、电极B和纳米颗粒层；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过渡金属硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管，其特征在于，所述晶体管包括具有二氧化硅绝缘层的硅衬底(1)、1T相过渡金属硫族化合物膜(2)、2H相过渡金属硫族化合物膜(3)、电极A(4)、电极B(5)和纳米颗粒层(6)；所述1T相过渡金属硫族化合物膜(2)位于具有二氧化硅绝缘层的硅衬底(1)的上表面；所述2H相过渡金属硫族化合物膜(3)位于1T相过渡金属硫族化合物膜(2)的上表面；所述电极A(4)和电极B(5)位于2H相过渡金属硫族化合物膜(3)上表面，且所述电极A(4)和电极B(5)相互不接触；所述纳米颗粒层(6)位于2H相过渡金属硫族化合物膜(3)上表面。

【技术特征摘要】
1.一种过渡金属硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管，其特征在于，所述晶体管包括具有二氧化硅绝缘层的硅衬底(1)、1T相过渡金属硫族化合物膜(2)、2H相过渡金属硫族化合物膜(3)、电极A(4)、电极B(5)和纳米颗粒层(6)；所述1T相过渡金属硫族化合物膜(2)位于具有二氧化硅绝缘层的硅衬底(1)的上表面；所述2H相过渡金属硫族化合物膜(3)位于1T相过渡金属硫族化合物膜(2)的上表面；所述电极A(4)和电极B(5)位于2H相过渡金属硫族化合物膜(3)上表面，且所述电极A(4)和电极B(5)相互不接触；所述纳米颗粒层(6)位于2H相过渡金属硫族化合物膜(3)上表面。2.如权利要求1所述的过渡金属硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管，其特征在于，所述1T相过渡金属硫族化合物膜(2)为1T相WS2膜或1T相MoS2膜；所述2H相过渡金属硫族化合物膜(3)为2H相WS2膜或2H相MoS2膜；所述1T相过渡金属硫族化合物膜(2)和2H相过渡金属硫族化合物膜(3)通过范德华力连接。3.如权利要求1所述的过渡金属硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管，其特征在于，所述电极A(4)和电极B(5)的下层为Cr，所述电极A(4)和电极B(5)的上层为Au。4.如权利要求1所述的过渡金属硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管，其特征在于，所述纳米颗粒层(6)为Au纳米颗粒层、Ag纳米颗粒层或Al纳米颗粒层。5.一种过渡金属硫族化合物膜上涂覆纳米颗粒的晶体管的制备方法，其特征在于，含有以下步骤：(1)在绝缘衬底上制备2H相过渡金属硫族化合物膜；在具有二氧化硅绝缘层的硅衬底的绝缘表面上旋涂四硫代钨酸铵溶液或四硫代钼酸铵溶液，将所述四硫化钨酸铵溶液或四硫代钼酸铵溶液加热烘干得到反应源膜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥斌，郭振宇，王文照，胡一说，吴少雄，周广通，曾洋，任婷婷，靳雯，鲁基昌，曾薏蓉，肖永红，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42