一种波导集成的黑磷/石墨烯异质结光电探测器及其应用制造技术

本发明专利技术的一种波导集成的黑磷/石墨烯异质结光电探测器及其应用，衬底为覆盖二氧化硅的硅衬底，其上设有硅脊型波导、硅脊型波导的表面覆盖二氧化硅层，二氧化硅层上设有氮化硼层，氮化硼层上设有石墨烯层和黑磷层，黑磷层部分层叠在石墨烯层的上表面；第二金属电极仅与石墨烯层接触连接形成导电沟道，第一金属电极仅与黑磷层接触连接形成导电沟道；硅脊型波导、氮化硼层、石墨烯层和黑磷层依次层叠，且第一金属电极与黑磷层的接触边界覆盖在硅脊型波导上方的黑磷层上，该接触边界延伸至整个黑磷与石墨烯肖特基结区域。本发明专利技术的显著降低暗电流，减小噪声电流，提升器件信噪比，同时兼顾高速光电转换性能，能够实现低误码率的高速数据传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电探测，具体涉及一种波导集成的黑磷/石墨烯异质结光电探测器。

技术介绍

1、在信息技术不断发展的今天，端到端之间的数据互联变得日益重要。当前发展成熟的集成电子电路在其中发挥重大作用，而随着数据量越来越大，高速电子信息处理技术的功耗在总能耗中占比也日益增大，成本越来越高。而光子集成技术在通讯速度、数据容量、运算效率方面相对于集成电路更具优势，可以弥补电路在高速互联场景中的不足，与集成电路共同扩充通信的容量和速度。

2、光模块作为光纤通信系统的核心器件，能够实现光信号到电信号相互转换的任务，而其中的超快光电探测器发挥着着非常重要的作用。传统光模块采用分立元件，封装复杂，集成度低。随着通信和数据传输需求不断增大，对于光模块的集成度要求越来越高。硅光，一种将光学元件和电学元件整合到一个芯片中的技术，作为一种未来光模块技术路线受到学术界和工业界的重视。而在光电探测器方面，硅本身的探测波段无法覆盖1310nm、1550nm通信波段，难以制备作为光纤通信系统的接收机的光电探测器；而异质集成能够探测通信波段的其他体材料技术路线难，成本高。范德华本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种波导集成的黑磷/石墨烯异质结光电探测器，其特征在于：包括硅衬底、硅脊型波导、二氧化硅层、氮化硼层、石墨烯层、黑磷层、第一金属电极和第二金属电极；

2.如权利要求1所述的波导集成的黑磷/石墨烯异质结光电探测器，其特征在在于：所述第一金属电极和第二金属电极之间间距为1um；

3.一种波导集成的黑磷/石墨烯异质结光电探测器的应用，其特征在于：采用权利要求1或2所述的光电探测器，反偏-1V下，获得低暗态电流为7.8uA。

【技术特征摘要】

1.一种波导集成的黑磷/石墨烯异质结光电探测器，其特征在于：包括硅衬底、硅脊型波导、二氧化硅层、氮化硼层、石墨烯层、黑磷层、第一金属电极和第二金属电极；

2.如权利要求1所述的波导集成的黑磷/石墨烯异质结光电探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，王嘉成，贺婷，胡伟达，
申请(专利权)人：国科大杭州高等研究院，
类型：发明
国别省市：