一种宽吸收光谱的二维柔性光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术属于光电探测器技术领域，具体为一种宽光谱吸收的二维柔性光电探测器及其制备方法。本发明专利技术二维柔性光电探测器由自下至依次迭合的PET衬底、石墨烯吸收层、hBN接触层、BP吸收层、hBN接触层、WSe2吸收层、hBN接触层、WS2吸收层，以及源电极和漏电极组成；三个hBN接触层分别与石墨烯吸收层、BP吸收层、WSe2吸收层、WS2吸收层形成异质结接触；源电极和漏电极分别与石墨烯吸收层和WS2吸收层形成欧姆接触。本发明专利技术利用带隙不同的几种二维材料进行光吸收，实现全二维光电探测器的构建，并能实现宽光谱探测；凭借hBN超薄的厚度和无悬挂键的表面，可减少表面电荷陷阱，改善二维材料之间的接触；并在弯折条件下仍然能够实现光电探测。并在弯折条件下仍然能够实现光电探测。并在弯折条件下仍然能够实现光电探测。

【技术实现步骤摘要】
一种宽吸收光谱的二维柔性光电探测器及其制备方法


[0001]本专利技术属于光电探测器
，具体涉及宽光谱吸收的二维柔性光电探测器及其制备方法。

技术介绍

[0002]自2004年石墨烯被发现以来，二维材料已成为近十余年的研究热点。利用石墨烯、二维过渡金属硫族化物（如MoS2）与黑磷（BP）等二维材料制备出的电子与光电器件表现出优异的性能，在电子与光电器件应用等方面展现出巨大潜力，为后摩尔时代集成化电子器件的研究开辟了新的方向。
[0003]然而，受限于能带宽度，普通的二维光电探测器的响应光谱都比较窄。例如，MoS2（带隙为1.2 eV
‑
1.8 eV）光电探测器的吸收谱可以覆盖可见光，但是无法探测红外波段的目标，无法识别一些广泛应用的波长较长的红外光。基于二维异质结构的光电探测器可以拓宽响应光谱，然而，二维材料形成的异质结会在接触界面形成比较多的电荷陷阱，影响光电探测器的性能。此外，传统的基于硅基衬底的二维光电探测器并不能利用二维材料超薄、易弯折的优势，限制了其在特殊方面（如可穿戴设备）的应用。因此需要一种新型结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽光谱吸收的二维柔性光电探测器，其特征在于，由自下至依次迭合的PET衬底（1）、石墨烯吸收层（2）、第一hBN接触层（3）、BP吸收层（4）、第二hBN接触层（5）、WSe2吸收层（6）、第三hBN接触层（7）、WS2吸收层（8），以及源电极（9）和漏电极（10）组成；其中吸收层和接触层通过干法转移技术转移到PET衬底之上；源电极（9）和漏电极（10）首先通过光刻、蒸镀或剥离半导体工艺沉积在Si/SiO2衬底上，之后利用PMMA做支撑层，通过NaOH溶液将SiO2牺牲层刻蚀掉，最后把PMMA上的源电极（9）和漏电极（10）分别转移到石墨烯吸收层（2）和WS2吸收层（8）上，并利用丙酮清洗掉PMMA；第一hBN接触层（3）、第二hBN接触层（5）、第三hBN接触层（7）分别与石墨烯吸收层（2）、BP吸收层（4）、WSe2吸收层（6）、WS2吸收层（8）形成异质结接触；所述的源电极（9）和漏电极（10）分别与石墨烯吸收层（2）和WS2吸收层（8）形成欧姆接触。2.根据权利要求1所述的宽光谱吸收的二维柔性光电探测器，其特征在于，所述的PET衬底（1）厚度为1 mm~2 mm；所述的石墨烯吸收层（2）层数为1层，厚度不超过1 nm；所述的BP吸收层（4）厚度为20~30 nm；所述的WSe2吸收层（6）厚度为10~20 nm；所述的WS2吸收层（8）层数为1层，厚度不超过1 nm；所述的第一hBN接触层（3）、第二hBN接触层（5）、第三hBN接触层（7）层数为1层，厚度不超过1 nm。3.根据权利要求1所述的宽光谱吸收的二维柔性光电探测器，其特征在于，所述的源电极（9）和漏电极（10）为Au金属电极。4.一种如权利要求1
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3之一所述宽光谱吸收的二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛春晓，刘炳杰，仇志军，岳晓飞，韩金坤，
申请(专利权)人：复旦大学义乌研究院，
类型：发明
国别省市：