一种基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器及制备方法，利用新型三元材料作为主体敏感薄膜层材料，通过差平面隧穿效应达到调制光电探测器电流响应度和响应速度的目的。所述探测器结构从下到上依次包括：衬底、绝缘层、新型三元材料、绝缘氧化物层材料、其他薄膜材料、金属电极。本发明专利技术主要针对的是三元量子材料，新型三元材料具有在空气中稳定性、超高的载流子迁移率、适中的带隙、出色的稳定性和优异的机械性能，本发明专利技术利用三元材料的这些特性，将其与其他薄膜材料复合制备面隧穿效应光电探测器，可以拓宽器件的响应光谱范围和提高器件光电性能，本发明专利技术的器件在隧穿效应的作用下具有响应速度快、响应度高、响应光谱范围广等特点。范围广等特点。范围广等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器及制备方法


[0001]本专利技术涉及新型材料光探测
，具体涉及一种基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器及制备方法。

技术介绍

[0002]半导体能带结构决定了材料的电学、光学和磁性等诸多性质。能带结构的演变，导致电子运动的多样化，最终产生不同性质的半导体并扩展其应用。传统的光电探测器以铟镓砷、碲镉汞等为代表，已在很多领域发挥作用。但是随着人类对光电探测不断增长的需求,尤其近几年来在大数据、智慧城市、人工智能、万物互联等方面对信息的探测和智能感知有着强烈的需求,。而传统光电探测器则受限于选择种类和复杂的结构，不能满足现在多样化的需求。近十年，材料科学技术的发展以及众多新型材料出现，为光电探测技术的发展和进步提供更多的选择空间。
[0003]在众多新材料之中，空气稳定和高迁移率的半导体新型三元材料如碲铋锰(MnBi2Te4)、碲氧铋(Bi2O2Te)、钼硫硒(MoSSe)、铁碲硒(FeTeSe)、铋硒碲(Bi2Se
1.5
Te
1.5
)等，具有突出的优势，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器，其特征在于，所述探测器结构从下到上依次包括：衬底(1)、绝缘层(2)、新型三元材料(3)、绝缘氧化物层材料(4)、其他薄膜材料(5)、金属电极，金属电极包括金属漏电极(6a)和金属源电极(6b)；所述新型三元材料(3)、绝缘氧化物层材料(4)、其他薄膜材料(5)形成平面隧穿结结构，其中，新型三元材料(3)作为底部光敏层，绝缘氧化物层材料(4)作为隧穿效应层，其他薄膜材料(4)作为顶部光敏层。2.根据权利要求1所述的基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器，其特征在于：所述的绝缘氧化物层材料(4)位于新型三元材料(3)与其他薄膜材料(5)之间，所述平面隧穿结结构形成隧穿效应区域，增强载流子的传输数量和速度。3.根据权利要求1或2所述的基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器，其特征在于：所述绝缘氧化物层材料(4)的厚度为2～20纳米；所述新型三元材料(3)、其他薄膜材料层(5)的厚度为20～100纳米。4.根据权利要求1所述的基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器，其特征在于：所述的新型三元材料(3)是碲铋锰、碲氧铋、钼硫硒、铁碲硒或铋硒碲；所述的其他薄膜材料(5)为砷化碲。5.根据权利要求1所述的基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器，其特征在于：所述的新型三元材料(3)与金属源电极(6b)，其他薄膜材料(5)与金属漏电极(6a)相连接。6.根据权利要求1所述的基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器，其特征在于：所述的新型三元材料(3)沉积生长在带有绝缘层的衬底上。7.一种根据权利要求1～6中任一项所述基于三元材料平面隧穿效应的光电探测器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、清洗带有绝缘层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：付贵，杨明晔，杨明，张小强，朱新宇，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：发明
国别省市：