基于碲化铋-石墨烯异质结的太赫兹探测器及其制备方法技术

一种基于碲化铋‑石墨烯异质结的太赫兹波探测器及其制备方法，属于太赫兹波探测器件技术领域。所述探测器包括半导体衬底，形成于半导体衬底之上的绝缘层，形成于绝缘层之上的由石墨烯和碲化铋层组成的异质结，位于异质结两端的源极和漏极，以及形成于半导体衬底背面的栅极。本发明专利技术采用石墨烯和碲化铋纳米片组成的异质结作为场效应管沟道，有效解决了单层石墨烯在太赫兹频段光吸收率低的问题，吸收率相较于单层石墨烯提高了20％以上；采用背栅以及先形成源极和漏极的方法，有效保证了石墨烯‑碲化铋异质结的完整性，提高了太赫兹探测器的性能。

Terahertz detector based on bismuth telluride graphene heterojunction and its preparation

The invention relates to a terahertz wave detector based on bismuth telluride graphene heterojunction and a preparation method thereof, belonging to the technical field of terahertz wave detector. The detector comprises a semiconductor substrate, an insulating layer formed on the semiconductor substrate, a heterojunction formed on the insulating layer consisting of graphene and bismuth telluride layers, a source and drain electrodes at both ends of the heterojunction, and a gate formed on the back of the semiconductor substrate. The heterojunction composed of graphene and bismuth telluride nano sheet is used as the field-effect channel of the invention, which effectively solves the problem of low light absorption rate of single graphene in terahertz frequency band, and the absorption rate is increased by more than 20% compared with single graphene; the integrity of graphene bismuth telluride heterojunction is effectively guaranteed and too high by adopting the method of back gate and forming source and drain first Performance of Hertz detector.

【技术实现步骤摘要】
基于碲化铋-石墨烯异质结的太赫兹探测器及其制备方法
本专利技术属于太赫兹波探测器件
，具体涉及一种基于碲化铋-石墨烯异质结的太赫兹波探测器及其制备方法。
技术介绍
太赫兹波(THz)是频率为0.3THz-30THz的电磁波，位于红外波与毫米波之间。与其他波段的电磁波相比，太赫兹具有相干、低能、穿透力强等优异性能，在物理、化学、天文学、生命科学和医药科学等基础研究领域有重要的应用前景。而目前商用的太赫兹波探测器或是灵敏度低、等效噪声功率高，或是反应速度慢、探测频段范围窄，或是体积大、成本造价高。太赫兹波探测在太赫兹应用领域中占有极其重要的地位。一些典型的太赫兹探测器包括基于热电效应的微测辐射热计、热释放探测器、等离子体波探测器、肖特基二极管以及量子阱探测器。其中基于热电效应的微测辐射热计及热释放探测器可以探测一定范围的太赫兹波，但却存在探测率低、响应速率慢、响应率低等系列问题；而基于光电效应的量子阱探测器需要复杂的制冷装置以保持低温工作；等离子波探测器是一种连续可调探测器，受激发的等离子波可与太赫兹波发生共振产生光电流从而探测太赫兹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于碲化铋-石墨烯异质结的太赫兹波探测器，其特征在于，包括半导体衬底(4)，形成于半导体衬底(4)之上的绝缘层(5)，形成于绝缘层(5)之上的由石墨烯(2)和碲化铋层(1)组成的异质结，位于异质结两端的源极(6)和漏极(7)，以及形成于半导体衬底背面的栅极3。/n

【技术特征摘要】
1.基于碲化铋-石墨烯异质结的太赫兹波探测器，其特征在于，包括半导体衬底(4)，形成于半导体衬底(4)之上的绝缘层(5)，形成于绝缘层(5)之上的由石墨烯(2)和碲化铋层(1)组成的异质结，位于异质结两端的源极(6)和漏极(7)，以及形成于半导体衬底背面的栅极3。


2.根据权利要求1所述的基于碲化铋-石墨烯异质结的太赫兹波探测器，其特征在于，所述石墨烯(2)和碲化铋层(1)界面接触，石墨烯(2)与源极(6)、漏极(7)欧姆接触。


3.根据权利要求1所述的基于碲化铋-石墨烯异质结的太赫兹波探测器，其特征在于，所述半导体衬底为硅衬底、锗衬底或砷化镓衬底。


4.根据权利要求1所述的基于碲化铋-石墨烯异质结的太赫兹波探测器，其特征在于，所述绝缘层厚度为10～300nm。


5.根据权利要求1所述的基于碲化铋-石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：金立川，张磊，贾侃成，张怀武，张岱南，魏苗清，文岐业，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51