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一种顶栅结构的异质复合型光电探测器及制备方法技术

技术编号:44977428 阅读:13 留言:0更新日期:2025-04-15 16:58
本发明专利技术提出一种顶栅结构的异质复合型光电探测器及制备方法,所述光电探测器为顶栅式的异质复合光电晶体管,包括由电子导体石墨烯与超离子导体复合形成的异质结构,以及该异质结构表面的顶栅顶接触式结构;该异质结构通过电子导体的电子、超离子导体的离子的相互作用来形成光电响应机制;本发明专利技术通过在二维材料石墨烯和超离子导体材料之间形成离子‑电子束缚态(IEBS)结构,能够有效提升光电探测器的光电响应性能和灵敏度,特别是在光电响应速度和探测灵敏度方面取得了显著的改进。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微纳光电探测器,,尤其是一种顶栅结构的异质复合型光电探测器及制备方法


技术介绍

1、光探测器作为光电技术和电子技术之间的重要桥梁,能够将光信号转化为电信号,已广泛应用于光通信、医疗诊断、军事防御、航空航天以及环境监测等领域。随着光电探测技术的迅速发展,光探测器已实现对紫外光、可见光、红外光乃至太赫兹电磁波的宽谱探测。然而,传统基于硅的光探测器逐渐接近其物理极限,受限于摩尔定律的约束,难以满足日益增长的高灵敏度、小型化和智能化光探测需求。尤其是在器件尺寸缩小到纳米尺度时,传统光电器件的性能常出现显著下降,同时难以实现高效的集成和多功能化,限制了其进一步的应用潜力。

2、近年来,基于原子级厚度二维材料的光探测器因其优异的光电特性和小型化优势成为研究热点。这类材料具有独特的光-物质相互作用特性,能够在纳米尺度上高效地转换光信号,同时展现出广泛的光谱响应范围和快速响应特性。在众多二维材料中,石墨烯凭借其高载流子迁移率、宽光谱吸收、可调带隙等特性,成为新一代光探测器研究的理想候选材料。然而,单层石墨烯的光吸收率仅为2.3%,且其短暂的光载本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种顶栅结构的异质复合型光电探测器,其特征在于:所述光电探测器为顶栅式的异质复合光电晶体管,包括由电子导体石墨烯与超离子导体RbAg4I5复合形成的异质结构,以及该异质结构表面的顶栅顶接触式结构;该异质结构通过电子导体的电子、超离子导体的离子的相互作用来形成光电响应机制。

2.根据权利要求1所述的一种顶栅结构的异质复合型光电探测器,其特征在于:所述异质结构通过光电响应机制来打破传统结区型光电响应过程中响应率与响应速度之间的制衡关系,以对光电探测器的器件性能进行优化。

3.根据权利要求1所述的一种顶栅结构的异质复合型光电探测器,其特征在于:所述光电探测器工作时,...

【技术特征摘要】

1.一种顶栅结构的异质复合型光电探测器,其特征在于:所述光电探测器为顶栅式的异质复合光电晶体管,包括由电子导体石墨烯与超离子导体rbag4i5复合形成的异质结构,以及该异质结构表面的顶栅顶接触式结构;该异质结构通过电子导体的电子、超离子导体的离子的相互作用来形成光电响应机制。

2.根据权利要求1所述的一种顶栅结构的异质复合型光电探测器,其特征在于:所述异质结构通过光电响应机制来打破传统结区型光电响应过程中响应率与响应速度之间的制衡关系,以对光电探测器的器件性能进行优化。

3.根据权利要求1所述的一种顶栅结构的异质复合型光电探测器,其特征在于:所述光电探测器工作时,顶栅顶接触式结构向光电晶体管中的异质结构复合材料外加顶栅电场,以调控超离子导体材料中离子的迁移运动,对器件性能进行可控调节。

4.根据权利要求3所述的一种顶栅结构的异质复合型光电探测器,其特征在于:所述电子导体石墨烯为二维材料,二维材料石墨烯和超离子导体材料rbag4i5之间形成离子-电子束缚态结构iebs。

5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏飞潘湃刘宇
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:

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