CN109473506A - 高敏感度中红外光电探测器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高敏感度中红外光电探测器及其制备方法，包括如下步骤：1)提供一基底；2)于基底的上表面形成石墨烯层；3)于石墨烯层的上表面形成量子点；4)于形成有量子点的石墨烯层上表面形成第一电极及第二电极，第一电极与第二电极之间具有导通沟道区域；5)去除导通沟道区域之外裸露的量子点及导通沟道区域之外裸露的石墨烯层，并保留位于导通沟道区域内的量子点及石墨烯层。本发明通过在石墨烯层上生长量子点，可以显著提高石墨烯层在中红外波段的探测灵敏度，在中红外探测领域具有广阔的应用前景；同时，可以减少了载流子复合，提高了载流子寿命，因此可以提升光探测器件的响应灵敏度。

Description

高敏感度中红外光电探测器及其制备方法
技术领域
本发明属于探测器技术领域，特别是涉及一种高敏感度中红外光电探测器及其制备方法。
背景技术
石墨烯作为一种新型光电材料，在光探测领域具有无可比拟的优势。石墨烯由于其独特的零带隙结构以及超高的载流子迁移率，具有优异的导电性和极宽的吸收光谱。基于石墨烯的光电探测器不仅具有超快的响应速度，而且可以实现从紫外、可见光到红外、中远红外甚至太赫兹波的超宽带光探测。
但是石墨烯是单原子层的二维材料，对光的吸收较弱，从可见光到中红外波段的光的吸收率只有2.3％，因此限制了石墨烯光电探测器的响应灵敏度。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高敏感度中红外光电探测器及其制备方法用于解决现有技术中石墨烯用于光电探测器时存在的响应灵敏度较低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高敏感度中红外光电探测器的制备方法，所述高敏感度中红外光电探测器的制备方法包括如下步骤：
1)提供一基底；
2)于所述基底的上表面形成石墨烯层；
3)于所述石墨烯层的上表面形成量子点；
4)于形成有所述量子点的所述石墨烯层上表面形成第一电极及第二电极，所述第一电极与所述第二电极之间具有导通沟道区域；
5)去除所述导通沟道区域之外裸露的所述量子点及所述导通沟道区域之外裸露的所述石墨烯层，并保留位于所述导通沟道区域内的所述量子点及所述石墨烯层。
可选地，步骤1)中提供的所述基底包括锗基底。
可选地，步骤2)中，采用化学气相沉积工艺于所述基底的上表面形成所述石墨烯层，所述石墨烯层包括单原子层石墨烯层。
可选地，步骤3)中，采用分子束外延工艺于所述石墨烯层的上表面生长砷化铟量子点，所述砷化铟量子点的密度为50个/平方微米～70个/平方微米，所述砷化铟量子点的直径为50nm～100nm，所述砷化铟量子点的高度为10nm～30nm。
可选地，步骤3)中，所述砷化铟量子点的生长温度为300℃～500℃，铟的生长时间为10s～20s，砷的生长时间为200s～400s。
可选地，步骤4)包括如下步骤：
4-1)于形成有所述量子点的所述石墨烯层上表面旋涂第一光刻胶层，并采用光刻工艺将所述第一光刻胶层进行图形化，以于所述第一光刻胶层内形成定义出所述第一电极和所述第二电极的电极图形；
4-2)于所述电极图形处形成所述第一电极及所述第二电极，并去除所述第一光刻胶层。
可选地，步骤4-2)包括如下步骤：
4-2-1)于所述电极图形处形成黏附层；
4-2-2)于所述黏附层上沉积金属以形成所述第一电极及所述第二电极。
可选地，步骤4-2-1)中，采用电子束蒸发工艺于所述电极图形处沉积金属钛或金属铬以形成黏附层；步骤4-2-2)中，采用电子束蒸发工艺于所述黏附层上沉积金属金以形成所述第一电极及所述第二电极。
可选地，步骤5)包括如下步骤：
5-1)于步骤4)所得结构的上表面旋涂第二光刻胶层，并采用光刻工艺对所述第二光刻胶层进行图形化处理，以于所述导通沟道区域处形成刻蚀阻挡层；
5-2)依据所述刻蚀阻挡层刻蚀所述量子点及所述石墨烯层，以去除所述导通沟道区域之外裸露的所述量子点及所述导通沟道区域之外裸露的所述石墨烯层；
5-3)去除所述刻蚀阻挡层。
可选地，步骤5-2)中，采用感应耦合等离子体工艺刻蚀所述量子点及所述石墨烯层，刻蚀气体氧气，刻蚀气体的流量为10sccm～25sccm，刻蚀反应腔室内的射频功率为10W～30W，感应耦合等离子体的功率为2000W～2500W，刻蚀时间为30s～50s。
本发明还提供一种高敏感度中红外光电探测器，所述高敏感度中红外光电探测器包括：
基底；
第一电极，位于所述基底上；
第二电极，位于所述基底上，所述第二电极与所述第一电极之间具有导通沟道区域；
石墨烯层，位于所述基底的上表面，且位于所述第一电极与所述基底之间、所述第二电极与所述基底之间及所述导通沟道区域内；
量子点，位于所述石墨烯层的上表面，且位于所述第一电极与所述石墨烯层之间、所述第二电极与所述石墨烯层之间及所述导通沟道区域内。
可选地，所述基底包括锗基底；所述石墨烯层包括单原子层石墨烯层。
可选地，所述第一电极与所述第二电极以所述导通沟道区域的中心呈中心对称分布。
可选地，所述量子点包括砷化铟量子点，所述砷化铟量子点的密度为50个/平方微米～70个/平方微米，所述砷化铟量子点的直径为50nm～100nm，所述砷化铟量子点的高度为10nm～30nm。
可选地，所述高敏感度中红外光电探测器还包括黏附层，所述黏附层位于所述第一电极与所述石墨烯层之间及所述第二电极与所述石墨烯层之间。
如上所述，本发明的一种高敏感度中红外光电探测器及其制备方法，具有以下有益效果：
石墨烯作为一种二维材料具有良好导电性以及非常高的载流子迁移率，适合作为沟道材料用于进行光电探测，本发明通过在石墨烯层上生长量子点，利用量子点对光的高吸收率(譬如，砷化铟量子点对中红外光的高吸收率)，可以显著提高石墨烯层在中红外波段的探测灵敏度，在中红外探测领域具有广阔的应用前景；同时，石墨烯与砷化铟量子点间的耦合产生的电荷转移，会引入一种被称为photogating的效应，photogating效应描述的是在光照条件下，光生载流子分别被限制在石墨烯与砷化铟量子点中，减少了载流子复合，提高了载流子寿命，因此可以提升光探测器件的响应灵敏度。
附图说明
图1显示为本发明实施例一中提供的高敏感度中红外光电探测器的制备方法的流程图。
图2显示为本发明实施例一中提供的高敏感度中红外光电探测器的制备方法步骤1)所得结构的立体结构示意图。
图3显示为本发明实施例一中提供的高敏感度中红外光电探测器的制备方法步骤2)所得结构的立体结构示意图。
图4显示为本发明实施例一中提供的高敏感度中红外光电探测器的制备方法步骤3)所得结构的立体结构示意图。
图5显示为本发明实施例一中提供的高敏感度中红外光电探测器的制备方法步骤4)所得结构的立体结构示意图。
图6显示为本发明实施例一中提供的高敏感度中红外光电探测器的制备方法步骤5)所得结构的立体结构示意图。
元件标号说明
10 基底
11 石墨烯层
12 量子点
13 第一电极
14 第二电极
15 导通沟道区域
S1～S5 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图1，本发明提供一种高敏感度中红外光电探测器的制备方法，所述高敏感度中红外光电探测器的制备方法包括如下步骤：
1)提供一基底；
2)于所述基底的上表面形成石墨烯层；
3)于所述石墨烯层的上表面形成量子点；
4)于形成有所述量子点的所述石墨烯层上表面形成第一电极及第二电极，所述第一电极与所述第二电极之间具有导通沟道区域；
5)去除所述导通沟道区域之外裸露的所述量子点及所述导通沟道区域之外裸露的所述石墨烯层，并保留位于所述导通沟道区域内的所述量子点及所述石墨烯层。
在步骤1)中，请参阅图1中的S1步骤及图2，提供一基底10。
作为示例，所述基底10可以包括任意一种漏电较低的基底，譬如，绝缘体基底(如二氧化硅基底)或与金属电极之间肖特基势垒较高的半导体基底(如锗基底)；优选地，所述基底10可以包括但不仅限于锗(Ge)基底；更优选地，本实施例中，所述基底10包括N型锗基底。
在步骤2)中，请参阅图1中的S2步骤及图3，于所述基底10的上表面形成石墨烯层11。
作为示例，当所述基底10为锗基底时，可以采用但不仅限于化学气相沉积法于所述基底10的上表面生长所述石墨烯层11；当所述基底10为绝缘基底时，可以采用石墨烯转移工艺在所述基底10的上表面形成所述石墨烯层11。
作为示例，所述石墨烯层11可以包括单原子层石墨烯层。石墨烯作为一种二维材料具有良好导电性以及非常高的载流子迁移率，适合作为沟道材料用于进行光电探测。
在步骤3)中，请参阅图1中的S3步骤及图4，于所述石墨烯层11的上表面形成量子点12。
作为示例，可以采用分子束外延工艺于所述石墨烯层11的上表面生长所述量子点12。所述量子点12可以包括砷化铟(InAs)量子点。砷化铟量子点对中红外光的高吸收率，可以显著提高所述石墨烯层11在中红外波段的探测灵敏度，在中红外探测领域具有广阔的应用前景；同时，所述石墨烯层11与所述砷化铟量子点间的耦合产生的电荷转移，会引入一种被称为photogating(光致栅调控)的效应，photogating效应描述的是在光照条件下，光生载流子分别被限制在石墨烯与砷化铟量子点中，减少了载流子复合，提高了载流子寿命，因此可以提升光探测器件的响应灵敏度。
作为示例，所述砷化铟量子点的密度可以为50个/平方微米～70个/平方微米，所述砷化铟量子点的直径可以为50nm～100nm，所述砷化铟量子点的可以高度为10nm～30nm。
作为示例，所述砷化铟量子点的生长温度可以为300℃～500℃，优选地，本实施例中，所述砷化铟量子点的生长温度为400℃；铟的生长时间可以为10s(秒)～20s，砷的生长时间可以为200s～400s，优选地，本实施例中，铟的生长时间为15s，砷的生长时间为300s，即所述砷化铟量子点的生长时间为15s的In生长加300s的砷生长。
在步骤4)中，请参阅图1中的S4步骤及图5，于形成有所述量子点12的所述石墨烯层11上表面形成第一电极13及第二电极14，所述第一电极13与所述第二电极14之间具有导通沟道区域15，即所述第一电极13与所述第二电极14之间具有间距，所述第一电极13与所述第二电极14之间的所述石墨烯层11及所述量子点12共同构成所述导通沟道区域15。
作为示例，所述第一电极13与所述第二电极14可以以所述导通沟道区域15的中心呈中心对称分布。
作为示例，步骤4)包括如下步骤：
4-1)于形成有所述量子点12的所述石墨烯层11上表面旋涂第一光刻胶层(未示出)，并采用光刻工艺将所述第一光刻胶层进行图形化，以于所述第一光刻胶层内形成定义出所述第一电极13和所述第二电极14的电极图形(未示出)；
4-2)于所述电极图形处形成所述第一电极13及所述第二电极14，并去除所述第一光刻胶层。
作为示例，步骤4-1)包括如下步骤：
4-1-1)于形成有所述量子点12的所述石墨烯11上表面旋涂所述第一光刻胶层；具体为：首先以300转/s～700转/s的旋涂速率进行第一次旋涂，第一次旋涂时间为5s～15s；然后以2000转/s～3000转/s的旋涂速率进行第二次旋涂，第二次旋涂时间为20s～40s；优选地，本实施中，第一次旋涂的旋涂速率为500转/s，第一次旋涂的时间为10s，第二次旋涂的旋涂速率为2500转/s，第二次旋涂的时间为30s；所述第一光刻胶层可以为AZ5214光刻胶层，所述第一光刻胶层的厚度可以为3μm左右；
4-1-2)对所述第一光刻胶层进行第一次烘干处理，第一次烘干处理的温度为80℃～120℃，第一次烘干处理的时间为1min(分钟)～5min，优选地，本实施例中，第一次烘干处理的温度可以为100℃，第一次烘烤处理的时间为3min；
4-1-3)提供一第一光刻板(光罩)，所述第一光刻板中对应需要形成所述第一电极13及所述第二第二电极14的位置不透光，其他部分均透光；依据所述第一光刻板对所述第一光刻胶层进行第一次紫外线曝光；第一次紫外线曝光的时间为1s～3s，优选地，本实施例中，第一次紫外线曝光的时间可以为2.5s；
4-1-4)对第一次曝光后的所述第一光刻胶层进行第二次烘干处理，第二次烘干处理的温度为80℃～120℃，第二次烘干处理的时间为1min～5min，优选地，本实施例中，第二次烘干处理的温度可以为100℃，第二次烘烤处理的时间为2min；第二次烘干处理后可以冷却10min左右以使得所述第一光刻胶层将至所需温度；
4-1-5)使用紫外线直接对第二次烘干处理后的所述第一光刻胶层进行第二次紫外线曝光，第二次紫外线曝光过程中不适用任何光刻板；第二次紫外线曝光的时间为30s～40s，优选地，本实施例中，所述第二次紫外线曝光的时间可以为36s；
4-1-6)对第二次紫外线曝光后的所述第一光刻胶层进行显影，以去除对应于所述第一电极13及所述第二电极14的所述电极图形处的光刻胶，此时所述电极图形为定义出所述第一电极13及所述第二电极14的形状及位置的开口图形。
作为示例，步骤4-2)包括如下步骤：
4-2-1)于所述电极图形处及保留的所述第一光刻胶层表面形成黏附层(未示出)，具体的，可以采用电子束蒸发工艺沉积金属钛或金属铬作为所述黏附层，所述黏附层的厚度可以为10nm～30nm，优选地，本实施例中，所述黏附层的厚度可以为20nm；
4-2-2)于所述黏附层上沉积金属以形成所述第一电极材料层及所述第二电极材料层；具体的，可以采用电子束蒸发工艺于所述黏附层上沉积金属金，所述第一电极材料层及所述第二电极材料层的厚度可以为50nm～100nm，优选地，本实施例中，所述第一电极材料层及所述第二电极材料层的厚度可以为80nm；
4-2-3)中，采用丙酮对保留的所述第一光刻胶层进行第一次除胶处理，第一次除胶处理的时间可以为2h(小时)～3h；
4-2-4)采用剥离(liftoff)工艺去除保留的所述第一光刻胶层，并去除位于所述电极图形区域之外的所述第一电极材料层及位于所述电极图形区域之外的所述第二电极材料层，以形成所述第一电极13及所述第二电极14；具体的，可以采用丙酮对保留的所述第一光刻胶层进行去除，然后使用注射器吸取丙酮冲刷所述第一电极材料层及所述第二电极材料层，以将位于所述电极图形区域之外的所述第一电极材料层及位于所述电极图形区域之外的所述第二电极材料层冲掉剥离。
在步骤5)中，请参阅图1中的S5步骤及图6，去除所述导通沟道区域15之外裸露的所述量子点12及所述导通沟道区域15之外裸露的所述石墨烯层11，并保留位于所述导通沟道区域15内的所述量子点12及所述石墨烯层11。
作为示例，步骤5)包括如下步骤：
5-1)于步骤4)所得结构的上表面旋涂第二光刻胶层(未示出)，并采用光刻工艺对所述第二光刻胶层进行图形化处理，以于所述导通沟道区域15处形成刻蚀阻挡层(未示出)；
5-2)依据所述刻蚀阻挡层刻蚀所述量子点12及所述石墨烯层11，以去除所述导通沟道区域15之外裸露的所述量子点12及所述导通沟道区域15之外裸露的所述石墨烯层11，同时，位于所述导通沟道区域15内的所述量子点12及位于所述导通沟道区域15内的所述石墨烯层11被保留下来，保留的所述石墨烯层11及所述量子点12共同构成所述第一电极13与所述第二电极14之间的导通沟道；
5-3)去除所述刻蚀阻挡层。
作为示例，步骤5-1)包括如下步骤：
5-1-1)于步骤4)所得结构的上表面上表面旋涂所述第二光刻胶层；具体为：首先以300转/s～700转/s的旋涂速率进行第一次旋涂，第一次旋涂时间为5s～15s；然后以2000转/s～3000转/s的旋涂速率进行第二次旋涂，第二次旋涂时间为20s～40s；优选地，本实施中，第一次旋涂的旋涂速率为500转/s，第一次旋涂的时间为10s，第二次旋涂的旋涂速率为2500转/s，第二次旋涂的时间为30s；所述第二光刻胶层可以为AZ5214光刻胶层，所述第二光刻胶层的厚度可以为3μm左右；
5-1-2)对所述第二光刻胶层进行烘干处理，烘干处理的温度为80℃～120℃，烘干处理的时间为1min(分钟)～5min，优选地，本实施例中，烘干处理的温度可以为100℃，烘烤处理的时间为3min；
5-1-3)提供一第二光刻板(光罩)，所述第二光刻板中对应需要形成所述导通沟道区域15的位置不透光，其他部分均透光；依据所述第二光刻板对所述第二光刻胶层进行紫外线曝光；紫外线曝光的时间为15s～20s，优选地，本实施例中，紫外线曝光的时间可以为18s；对所述第二光刻胶层进行曝光后，对应于所述导通沟道区域15之外的所述第二光刻胶层被去除，同时，对应于所述导通沟道区域15处的所述第二光刻胶层被保留下来作为所述刻蚀阻挡层。所述第二光刻板可以通过对准标记与所述第一光刻板对准。
作为示例，步骤5-2)中，采用感应耦合等离子体工艺(inductively coupledplasma，ICP)刻蚀所述量子点及所述石墨烯层，刻蚀气体氧气，刻蚀气体的流量为10sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute，每分钟标准毫升)～25sccm，刻蚀反应腔室内的射频功率为10W～30W，感应耦合等离子体的功率为2000W～2500W，刻蚀时间为30s～50s；优选地，本实施例中，刻蚀气体的流量为10sccm，刻蚀反应腔室内的射频功率为10W，感应耦合等离子体的功率为2000W，刻蚀时间为30s。
作为示例，步骤5-3)中可以采用丙酮去除所述刻蚀阻挡层。
实施例二
请结合图2至图6继续参阅图6，本发明还提供一种高敏感度中红外光电探测器，所述高敏感度中红外光电探测器包括：
基底10；
第一电极13，所述第一电极13位于所述基底10上；
第二电极14，所述第二电极14位于所述基底10上，所述第二电极14与所述第一电极13之间具有导通沟道区域15；
石墨烯层11，所述石墨烯层11位于所述基底10的上表面，且位于所述第一电极13与所述基底10之间、所述第二电极14与所述基底10之间及所述导通沟道区域15内；
量子点12，所述量子点12位于所述石墨烯层11的上表面，且位于所述第一电极13与所述石墨烯层11之间、所述第二电极14与所述石墨烯层11之间及所述导通沟道区域15内。位于所述导通沟道区域15内的所述石墨烯层11及所述量子点12共同构成了所述第一电极13与所述第二电极14之间的导通沟道。
作为示例，所述基底10可以包括任意一种漏电较低的基底，譬如，绝缘基底(如二氧化硅基底)或与金属电极之间肖特基势垒较高的半导体基底(如锗基底)；优选地，所述基底10可以包括但不仅限于锗(Ge)基底；更为优选地，本实施例中，所述基底10包括N型锗基底。
作为示例，所述石墨烯层11可以包括单原子层石墨烯层。石墨烯作为一种二维材料具有良好导电性以及非常高的载流子迁移率，适合作为沟道材料用于进行光电探测。
作为示例，所述量子点12可以包括砷化铟(InAs)量子点。砷化铟量子点对中红外光的高吸收率，可以显著提高所述石墨烯层11在中红外波段的探测灵敏度，在中红外探测领域具有广阔的应用前景；同时，所述石墨烯层11与所述砷化铟量子点间的耦合产生的电荷转移，会引入一种被称为photogating(光致栅调控)的效应，photogating效应描述的是在光照条件下，光生载流子分别被限制在石墨烯与砷化铟量子点中，减少了载流子复合，提高了载流子寿命，因此可以提升光探测器件的响应灵敏度。
作为示例，所述砷化铟量子点的密度可以为50个/平方微米～70个/平方微米，所述砷化铟量子点的直径可以为50nm～100nm，所述砷化铟量子点的可以高度为10nm～30nm。
作为示例，所述第一电极13与所述第二电极14可以以所述导通沟道区域15的中心呈中心对称分布。
作为示例，所述第一电极13及所述第二电极14的材料可以均包括金属金。所述第一电极13及所述第二电极14的厚度均可以为50nm～100nm，优选地，本实施例中，所述第一电极13及所述第二电极14的厚度均可以为80nm。
作为示例，所述高敏感度中红外光电探测器还包括黏附层(未示出)，所述黏附层位于所述第一电极13与所述石墨烯层11之间及所述第二电极14与所述石墨烯层11之间。
作为示例，所述黏附层的材料可以包括金属钛或金属铬，所述黏附层的厚度可以为10nm～30nm，优选地，本实施例中，所述黏附层的厚度可以为20nm。
在本发明中，石墨烯作为一种二维材料具有良好导电性以及非常高的载流子迁移率，适合作为沟道材料用于进行光电探测，本发明通过在所述石墨烯层11上生长量子点12，利用量子点12对光的高吸收率(譬如，所述砷化铟量子点对中红外光的高吸收率)，可以显著提高所述石墨烯层11在中红外波段的探测灵敏度，在中红外探测领域具有广阔的应用前景；同时，所述石墨烯层11与所述砷化铟量子点间的耦合产生的电荷转移，会引入一种被称为photogating的效应，photogating效应描述的是在光照条件下，光生载流子分别被限制在所述石墨烯层11与所述砷化铟量子点中，减少了载流子复合，提高了载流子寿命，因此可以提升光探测器件的响应灵敏度。
综上所述，本发明高敏感度中红外光电探测器及其制备方法，所述高敏感度中红外光电探测器的制备方法包括如下步骤：1)提供一基底；2)于所述基底的上表面形成石墨烯层；3)于所述石墨烯层的上表面形成量子点；4)于形成有所述量子点的所述石墨烯层上表面形成第一电极及第二电极，所述第一电极与所述第二电极之间具有导通沟道区域；5)去除所述导通沟道区域之外裸露的所述量子点及所述导通沟道区域之外裸露的所述石墨烯层，并保留位于所述导通沟道区域内的所述量子点及所述石墨烯层。石墨烯作为一种二维材料具有良好导电性以及非常高的载流子迁移率，适合作为沟道材料用于进行光电探测，本发明通过在石墨烯层上生长量子点，利用量子点对光的高吸收率(譬如，砷化铟量子点对中红外光的高吸收率)，可以显著提高石墨烯层在中红外波段的探测灵敏度，在中红外探测领域具有广阔的应用前景；同时，石墨烯与砷化铟量子点间的耦合产生的电荷转移，会引入一种被称为photogating的效应，photogating效应描述的是在光照条件下，光生载流子分别被限制在石墨烯与砷化铟量子点中，减少了载流子复合，提高了载流子寿命，因此可以提升光探测器件的响应灵敏度。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述高敏感度中红外光电探测器的制备方法包括如下步骤：
1)提供一基底；
2)于所述基底的上表面形成石墨烯层；
3)于所述石墨烯层的上表面形成量子点；
4)于形成有所述量子点的所述石墨烯层上表面形成第一电极及第二电极，所述第一电极与所述第二电极之间具有导通沟道区域；
5)去除所述导通沟道区域之外裸露的所述量子点及所述导通沟道区域之外裸露的所述石墨烯层，并保留位于所述导通沟道区域内的所述量子点及所述石墨烯层。
2.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤1)中提供的所述基底包括锗基底。
3.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤2)中，采用化学气相沉积工艺于所述基底的上表面形成所述石墨烯层，所述石墨烯层包括单原子层石墨烯层。
4.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤3)中，采用分子束外延工艺于所述石墨烯层的上表面生长砷化铟量子点，所述砷化铟量子点的密度为50个/平方微米～70个/平方微米，所述砷化铟量子点的直径为50nm～100nm，所述砷化铟量子点的高度为10nm～30nm。
5.根据权利要求4所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述砷化铟量子点的生长温度为300℃～500℃，铟的生长时间为10s～20s，砷的生长时间为200s～400s。
6.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤4)包括如下步骤：
4-1)于形成有所述量子点的所述石墨烯层上表面旋涂第一光刻胶层，并采用光刻工艺将所述第一光刻胶层进行图形化，以于所述第一光刻胶层内形成定义出所述第一电极和所述第二电极的电极图形；
4-2)于所述电极图形处形成所述第一电极及所述第二电极，并去除所述第一光刻胶层。
7.根据权利要求6所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤4-2)包括如下步骤：
4-2-1)于所述电极图形处形成黏附层；
4-2-2)于所述黏附层上沉积金属以形成所述第一电极及所述第二电极。
8.根据权利要求7所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤4-2-1)中，采用电子束蒸发工艺于所述电极图形处沉积金属钛或金属铬以形成黏附层；步骤4-2-2)中，采用电子束蒸发工艺于所述黏附层上沉积金属金以形成所述第一电极及所述第二电极。
9.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤5)包括如下步骤：
5-1)于步骤4)所得结构的上表面旋涂第二光刻胶层，并采用光刻工艺对所述第二光刻胶层进行图形化处理，以于所述导通沟道区域处形成刻蚀阻挡层；
5-2)依据所述刻蚀阻挡层刻蚀所述量子点及所述石墨烯层，以去除所述导通沟道区域之外裸露的所述量子点及所述导通沟道区域之外裸露的所述石墨烯层；
5-3)去除所述刻蚀阻挡层。
10.根据权利要求9所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤5-2)中，采用感应耦合等离子体工艺刻蚀所述量子点及所述石墨烯层，刻蚀气体氧气，刻蚀气体的流量为10sccm～25sccm，刻蚀反应腔室内的射频功率为10W～30W，感应耦合等离子体的功率为2000W～2500W，刻蚀时间为30s～50s。
11.一种高敏感度中红外光电探测器，其特征在于，所述高敏感度中红外光电探测器包括：基底；
第一电极，位于所述基底上；
第二电极，位于所述基底上，所述第二电极与所述第一电极之间具有导通沟道区域；
石墨烯层，位于所述基底的上表面，且位于所述第一电极与所述基底之间、所述第二电极与所述基底之间及所述导通沟道区域内；
量子点，位于所述石墨烯层的上表面，且位于所述第一电极与所述石墨烯层之间、所述第二电极与所述石墨烯层之间及所述导通沟道区域内。
12.根据权利要求11所述的高敏感度中红外光电探测器，其特征在于，所述基底包括锗基底；所述石墨烯层包括单原子层石墨烯层。
13.根据权利要求11所述的高敏感度中红外光电探测器，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极以所述导通沟道区域的中心呈中心对称分布。
14.根据权利要求11所述的高敏感度中红外光电探测器，其特征在于，所述量子点包括砷化铟量子点，所述砷化铟量子点的密度为50个/平方微米～70个/平方微米，所述砷化铟量子点的直径为50nm～100nm，所述砷化铟量子点的高度为10nm～30nm。
15.根据权利要求11所述的高敏感度中红外光电探测器，其特征在于，所述高敏感度中红外光电探测器还包括黏附层，所述黏附层位于所述第一电极与所述石墨烯层之间及所述第二电极与所述石墨烯层之间。
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