一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器及其制备方法，包括衬底层、下电极层、半导体层、铁电功能层和上电极层，下电极层位于衬底层一侧，半导体层、上电极层由下至上依次设置于衬底层远离下电极层的一侧，铁电功能层位于上电极层远离半导体层的一侧或衬底层与半导体层之间，通过施加外部电压控制铁电功能层的极化方向，当铁电功能层极化产生的铁电电场与内建电场的方向一致时，光电探测器的光电流呈开态；反之，光电探测器的光电流呈关态。本发明专利技术的光电探测器能通过控制铁电功能层的极化状态，可实现器件的开态/关态切换，在不同的极化状态下调节器件的光电性能，实现光电探测器的灵活控制和优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器及其制备方法。

技术介绍

1、铁电材料，诸如传统的铁电共聚物[p(vdf-trfe)]，新型的hfo2基铁电材料以及范德华铁电材料（vdw fes），铁电材料能够在电场作用下产生铁电极化，并在电场消失之后仍然维持极化特性。双极铁电性使得其在众多领域得到了广泛的应用，例如基于hfo2基铁电材料的忆阻器，铁电存储器，铁电晶体管和铁电光电探测器等。

2、另一方面，虽然硅材料仍然是当今电子信息产业中最重要的半导体材料，但是随着摩尔定律的发展，如今硅基器件工艺制程已经接近硅原子物理极限，增强的短沟道效应以及栅极漏电使器件通断比下降、开关热耗增加严重阻碍硅基器件的继续发展，而作为iii-iv族半导体的gaas具有室温下接近8500cm2/vs的电子迁移率，合适的禁带宽度(1.42ev)使其具有高达720k的良好温度稳定性，被认为是极具前景的第二代半导体材料。其中2d材料/gaas基的异质结器件是目前研究的主要方向之一，2d材料的选择主要有以mos2为代表的过度金属硫族化合物tmds本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器，其特征在于：包括衬底层、下电极层、半导体层、铁电功能层和上电极层，

2.如权利要求1所述的一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器，其特征在于：所述VDW铁电材料包括CuInP2S6、In2Se3、SnS和SnSe中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器，其特征在于：半导体层的材料为MoS2，上电极层的材料包括Au、Pt、Ti和Ag中的任意一种，下电极层的材料包括Cr、Au、Ti和Pt中的任意一种。

4.如权利要求1所述的一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器，其特征在于：所...

【技术特征摘要】

1.一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器，其特征在于：包括衬底层、下电极层、半导体层、铁电功能层和上电极层，

2.如权利要求1所述的一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器，其特征在于：所述vdw铁电材料包括cuinp2s6、in2se3、sns和snse中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器，其特征在于：半导体层的材料为mos2，上电极层的材料包括au、pt、ti和ag中的任意一种，下电极层的材料包括cr、au、ti和pt中的任意一种。

4.如权利要求1所述的一种铁电增强的砷化镓基异质结光电探测器，其特征在于：所述下电极层的厚度为90~110nm，铁电功能层的厚度为2~5nm，半导体层的厚度为6~30nm，上电极层的厚度为90~110nm。

5.如权利要求1~4任一项所述的一种铁电增强的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，蒋伟超，徐静平，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：