一种利用新型化学改性手段制备高性能光电探测器的方法技术

本发明专利技术提供一种利用新型化学改性手段制备高性能光电探测器的方法，步骤如下：1.将纳米级厚度的过渡金属硫属化合物转移到Si/SiO

A new method of preparing high performance photodetectors by chemical modification

【技术实现步骤摘要】
一种利用新型化学改性手段制备高性能光电探测器的方法
本专利技术提供了一种利用新型化学改性手段制备高性能光电探测器的方法，它涉及一种利用电子注入制备掺杂平面内p-n结应用于高性能光电探测器的制备，属于二维材料掺杂

技术介绍
光电探测器是现代光探测系统的核心部分,具有将光转换成电信号的能力,它广泛地应用于火焰传感、臭氧传感、环境监测、视频成像、夜视、材料标识、早期检测原发性肿瘤和天文探索等领域。传统光电探测芯片主要是以硅半导体材料的p-n结构为主，通常用于可见光和近红外波长的光检测，这为数码相机和其他设备每年创造了数十亿美元的市场。然而，硅有限的吸收范围和较弱吸光度极大地制约了硅基光电探测器的进一步发展和应用。并且，其较大的体积，较高的能耗以及较大的暗电流噪声也在一定程度限制了其在各个领域的广泛应用。层状二维过渡金属硫属化合物(TMDs)由于其优异的电学性能、光学性能和机械性能引起了广泛的研究兴趣。二维过渡金属硫属化合物的发现可以解决传统的基于体半导体的p-n结所存在的问题，其优点是低功耗、体积小、可穿戴性，在后硅数字电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用新型化学改性手段制备高性能光电探测器的方法，其特征在于：其具体步骤如下：/n步骤1.将纳米级厚度的过渡金属硫属化合物转移到Si/SiO

【技术特征摘要】
1.一种利用新型化学改性手段制备高性能光电探测器的方法，其特征在于：其具体步骤如下：
步骤1.将纳米级厚度的过渡金属硫属化合物转移到Si/SiO2基底上；
步骤2.旋涂一层百纳米级厚度的光刻胶层，后在烘胶台上烘烤；
步骤3.运用电子束曝光的方法，曝光出电极图形，经显影和定影后，在该器件上沉积金属纳米层；
步骤4.将上述器件浸泡丙酮中进行剥离，后用酒精洗去残留的丙酮，再用氮枪将器件吹干；
步骤5.旋涂一层纳米级厚度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层；
步骤6.通过电子束曝光的方法，制备出具有长方形区域使器件沟道的一部分暴露；
步骤7.用异丙醇溶解一定量的十六烷基三甲基溴化铵粉末(CTAB)，制备出CTAB溶液；
步骤8.将上述器件浸泡于CTAB溶液之中；
在上述步骤中，所有的干燥方式均为氮气吹干。


2.根据权利要求1所述的一种利用新型化学改性手段制备高性能光电探测器的方法，其特征在于：
在步骤1中所述的“Si/SiO2衬底”，是指电阻率为0.01～10Ω·m的P型衬底，SiO2绝缘层厚度为240～320nm，制备方法采用热氧化、低压力化学气相沉积法LPCVD、等离子体增强化学的气相沉积法PECVD、原子层沉积ALD、磁控溅射沉积方法均能制备，基底面积为0.5～0.8平方厘米；
在步骤1中所述的“过渡金属硫属化合物薄片”，是指沟道长度为2～6微米的材料薄片；
在步骤1中所述的“过渡金属硫属化合物薄片”，是指种类为二硒化钨WSe2及二硒化钼MoSe2，厚度为1nm～10nm；
在步骤1中所述的“转移到Si/SiO2基底上”，其转移的过程如下：通过机械剥离法转移至基底上，即用苏格兰Scotch胶带对块体材料进行反复对折粘黏，然后将剥离开的样品吸附在基底上。


3.根据权利要求1所述的一种利用新型化学改性手段制备高性能光电探测器的方法，其特征在于：
在步骤2中所述的“旋涂一层百纳米级厚度的光刻胶层”，其旋涂的过程如下：使用旋涂机吸片功能将吸附着样品的基片吸住，在基片上滴3～7滴光刻胶，设定转速为3000～4000r/min，设定时间为40s～80s，将光刻胶均匀涂于基片表面；
在步骤2中所述的“在烘胶台上烘烤”，其烘烤的过程如下：将涂有光刻胶的基片放在烘胶台上，将烘烤温度设置为120～200℃，烘烤时间为2～3mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊英，孙嘉成，王钰言，董联庆，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11