一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种核‑壳结构量子点宽光谱光电探测器及其制备方法；所述光电探测器包括从下到上依次层叠的单晶硅衬底层、氧化硅绝缘层和石墨烯沟道层；所述石墨烯沟道层上设置有交叉周期排列的源极电极和漏极电极；所述源极电极和漏极电极的叉指之间形成石墨烯沟道；所述石墨烯沟道内旋涂有核‑壳结构量子点光敏介质层。本发明专利技术可对紫外至中红外波段的光有明显的吸收作用，其宽光谱吸收特性极大的扩展了器件的光谱响应范围，使器件具有较高的光响应度。同时，在一定频率光照射下，核‑壳结构量子点产生电子‑空穴对，在内建电场的作用下空穴转移到石墨烯中，电子被核‑壳结构量子点俘获，极大地提升了载流子的分离效率，提高了载流子的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器及其制备方法
本专利技术属于光电探测领域，具体涉及一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器及其制备方法。
技术介绍
光电探测器是一种能够将光信号转变成电信号的光电器件，是光电系统的重要组成部分，一般可以简单的分为光伏型器件和光电导型器件。光电探测器在智能家居、光通信、环境与安全监测、光电集成电路等领域有着实际应用价值。其中超高灵敏度的光电探测器在现代光通信、生物医学研究、环境监测等领域有着突出的贡献。石墨烯是由单层碳原子按照蜂窝状结构排列的二维材料，具有优异的电子学、光学、热学和力学等性质，基于这些优异的性质，引起了科研人员的广泛关注，使得石墨烯用于高频和高速电子器件，场效应晶体管和反相器成为可能。基于石墨烯的光电探测器利用的是石墨烯材料的宽光谱吸收特性、室温下超高的载流子迁移率和超快的光响应速度，使其成为制作快速光电探测器的理想材料。但由于本征石墨烯的光吸收率很小（单层石墨烯对可见光、近红外光的吸收率仅为2.3%）并且电子空穴对复合率高、寿命低等缺陷导致其光电增益很小，从而极大的限制了器件的光响应度；石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器，其特征在于，包括从下到上依次层叠的单晶硅衬底层、氧化硅绝缘层和石墨烯沟道层；所述石墨烯沟道层上设置有交叉周期性纳米结构排列的源极电极和漏极电极；所述源极电极和漏极电极的叉指之间形成石墨烯沟道；所述石墨烯沟道内旋涂有核-壳结构量子点光敏介质层。/n

【技术特征摘要】
1.一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器，其特征在于，包括从下到上依次层叠的单晶硅衬底层、氧化硅绝缘层和石墨烯沟道层；所述石墨烯沟道层上设置有交叉周期性纳米结构排列的源极电极和漏极电极；所述源极电极和漏极电极的叉指之间形成石墨烯沟道；所述石墨烯沟道内旋涂有核-壳结构量子点光敏介质层。


2.根据权利要求1所述的一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器，其特征在于，所述单晶硅衬底层为重掺杂N型硅衬底或重掺杂P型硅衬底；所述氧化硅绝缘层的材料为二氧化硅；所述单晶硅衬底层和氧化硅绝缘层的尺寸相同。


3.根据权利要求1所述的一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器，其特征在于，所述石墨烯沟道层为单层或少层石墨烯；所述石墨烯沟道层的厚度为0.33~3.3nm。


4.根据权利要求1所述的一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器，其特征在于，所述石墨烯沟道层的面积小于氧化硅绝缘层的面积。


5.根据权利要求1所述的一种核-壳结构量子点宽光谱光电探测器，其特征在于，所述源极电极和漏极电极的尺寸和厚度均相同；所述源极电极的电极材料为铂；所述漏极电极的电极材料为金。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑加金，蒋军，张勇，陈焕权，余柯涵，韦玮，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32