一种宽光谱红外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宽光谱红外光电探测器及其制备方法，属于半导体器件技术领域。该方法包括：1)选取N型硅衬底；2)在200℃～250℃，利用超高真空化学汽相淀积工艺，在N型硅衬底上形成氮化硅缓冲层；3)在100℃～200℃，利用微波等离子化学汽相淀积工艺，在氮化硅缓冲层上形成石墨烯阵列结构，形成吸收层；4)在200℃～250℃，利用超高真空化学汽相淀积工艺，在氮化硅/石墨烯结构上形成碳颗粒填充层；5)在200℃～250℃，利用超高真空化学汽相淀积工艺，在N型硅衬底上形成氮化硅绝缘层；6)金属化并光刻引线形成红外光电探测器。本发明专利技术能够克服目前传统材料受带隙限制和吸收范围有限的问题，通过调节石墨烯的厚度来调节吸收范围和探测能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，特别是光电探测器，提供一种宽光谱红外光电探测器及其制备方法。

技术介绍

1、红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件，现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应，红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波，人眼觉察不到。目前，基于氧化钒、非晶硅等材料制作的红外成像探测器在智慧城市、智能安防、电力安全监测等众多领域已经取得成功应用。基于非晶硅和氧化钒材料制作的红外探测器成像范围因材料响应范围的限制，通常是在8-12微米有较好的成像效果，而在中波3-5微米和近红外1-3微米范围内几乎不能工作。同时，基于高质量碲镉汞材料作为高灵敏宽光谱红外光电探测器的主要材料已经成熟，但是其对环境要求十分苛刻，对于这样的探测器一般需要致冷减小暗电流，这就使得其非常昂贵并且限制了其使用。

2、石墨烯作为新型二维原子层结构材料，表现出良好的光学特性，吸收范围能够覆盖紫外-可见光-红外及太赫兹波段。石墨烯和硅混合集成是一个比较好的方案，因为石墨烯材料与si cmos(complementary metal oxide semi本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种宽光谱红外光电探测器制备方法，其特征在于，该探测器为探测范围可调的石墨烯红外光电探测器，包括碳点/石墨烯结构，该制备方法具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种宽光谱红外光电探测器制备方法，其特征在于，所述缓冲层包括氮化硅层，所述石墨烯阵列结构形成的吸收层在上，氮化硅缓冲层在下，所述缓冲层厚度为20-80nm。

3.根据权利要求1所述的一种宽光谱红外光电探测器制备方法，其特征在于，所述吸收层包括石墨烯阵列结构薄膜层，石墨烯阵列结构薄膜层在上面，氮化硅缓冲层在下，所述石墨烯阵列结构薄膜层厚度为20～250nm。

4.根据权利要求1所述的一...

【技术特征摘要】

1.一种宽光谱红外光电探测器制备方法，其特征在于，该探测器为探测范围可调的石墨烯红外光电探测器，包括碳点/石墨烯结构，该制备方法具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种宽光谱红外光电探测器制备方法，其特征在于，所述缓冲层包括氮化硅层，所述石墨烯阵列结构形成的吸收层在上，氮化硅缓冲层在下，所述缓冲层厚度为20-80nm。

3.根据权利要求1所述的一种宽光谱红外光电探测器制备方法，其特征在于，所述吸收层包括石墨烯阵列结构薄膜层，石墨烯阵列结构薄膜层在上面，氮化硅缓冲层在下，所述石墨烯阵列结构薄膜层厚度为20～250n...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷喻博，陈瑶，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：