一种基于GeSe的双异质结CMOS型光电探测器及制作方法技术

本发明专利技术涉及微电子与光电子的技术领域，具体涉及一种基于GeSe的双异质结CMOS型光电探测器及制作方法，包括第一栅极、第二栅极、绝缘层、第一源极、第二源极、第一P型GeSe半导体有源层、第一N型半导体感光层、第二N型半导体感光层、第二P型GeSe半导体有源层、第一漏极、第二漏极，所述PN异质结由P型半导体有源层、N型半导体感光层接触形成，所述源极、漏极分别位于PN异质结的两侧，且所述第一漏极与第二漏极相连。本发明专利技术新颖地提出了以GeSe为p型有源层材料构建双异质结的CMOS反相器，并给出3例相应实例。反相器工作性能优异，具有高载流子迁移率、高探测率以及高光响应率，可以实现栅极电压可控。电压可控。电压可控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GeSe的双异质结CMOS型光电探测器及制作方法


[0001]本专利技术涉及微电子与光电子的
，具体涉及一种基于GeSe的双异质结CMOS型光电探测器及制作方法。

技术介绍

[0002]通常CMOS反相器需要具有双极特性薄膜晶体管(一个N型薄膜晶体管和一个P型薄膜晶体管)，两个晶体管漏极相连，并由同一个栅极控制。
[0003]目前绝大部分的CMOS反相器是通过同一种半导体材料作为有源层来实现双极性特性的，例如对于一种半导体材料，可以利用不对称源漏电极金属材料功函数不同，从而使得不同类型的载流子传输形成CMOS反相器；也可以通过不同相邻层对有源层载流子的吸引和排斥形成双极晶体管以制备CMOS反相器，如中国CN110707042A的专利中所提到的利用在CNT(碳纳米管)上分别增加亲电子/供电子的阻挡层来形成双极特性的晶体管，但其存在载流子迁移率小、光电响应率低等性能缺陷，并且CNT(碳纳米管)手性控制难度较大，造成制造工艺复杂。
[0004]常见用于制备TFT(薄膜晶体管)的化合物半导体材料多数为电子传导(n
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电反相器，包括第一栅极(A21)、第二栅极(A22)、绝缘层(A3)、第一源极(A41)、第二源极(A42)、第一P型GeSe半导体有源层(A51)、第一N型半导体感光层(A61)、第二N型半导体感光层(A52)、第二P型GeSe半导体有源层(A62)、第一漏极(A71)、第二漏极(A72)，其特征在于，所述PN异质结由P型半导体有源层、N型半导体感光层接触形成，所述源极、漏极分别位于PN异质结的两侧，且所述第一漏极与第二漏极相连；所述第一栅电极与PN异质结的P型半导体有源层相邻，则与第一源极、第一漏极、PN异质结共同构成NMOS光电晶体管，所述第二栅极与PN异质结的N型半导体感光层相邻，则与第二源极、第二漏极、PN异质结共同构成PMOS光电晶体管，所述PMOS光电晶体管与NMOS光电晶体管共同构成CMOS光电晶体管反相器；所述栅电极可以位于顶部作为顶栅或位于底部作为底栅。2.根据权利要求1所述的一种基于GeSe的双异质结CMOS型光电探测器，其特征在于，所述P型半导体有源层选用GeSe二维纳米材料，N型半导体感光层选择PbSe、PbS、PbO、IGZO、MoS2、CdSe、ZnO、SnO、In2O3、InZnO、IGO。3.根据权利要求1所述的一种光电反相器，其特征在于，所述绝缘层位于栅极与两PN异质结相邻源(漏)电极的中间，绝缘层可以是二氧化硅、氮化硅、氧化铝等利用化学气相沉积、原子层沉积或磁控溅射的固体绝缘层，是利用旋涂、打印或点胶方法制造的PMMA、Su8等溶胶凝胶的有机物栅绝缘层。4.根据权利要求1所述的一种光电反相器，其特征在于，所述基底材料为硅片、玻璃、石英、陶瓷、塑料、聚亚酰胺或聚对苯二甲酸乙二酯。5.一种CMOS型光电探测器，包括1
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4任一项所述的一种双PN异质结光电反相器。6.一种光电反...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向，郭其华，陶治，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：