CN114759104B - 基于ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器及其制备方法 - Google Patents
基于ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114759104B CN114759104B CN202210316769.9A CN202210316769A CN114759104B CN 114759104 B CN114759104 B CN 114759104B CN 202210316769 A CN202210316769 A CN 202210316769A CN 114759104 B CN114759104 B CN 114759104B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gese
- mote
- nano
- sheet
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229910005866 GeSe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 19
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 4
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims description 4
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims description 4
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 19
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical compound [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N cadmium;mercury;tellurium Chemical compound [Cd]=[Te]=[Hg] MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002706 dry binder Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier
- H01L31/109—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier the potential barrier being of the PN heterojunction type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
本发明涉及基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器及其制备方法，其包括衬底，位于衬底上的MoTe2纳米片和GeSe纳米片，位于MoTe2纳米片和GeSe纳米片上的第一电极和第二电极，MoTe2纳米片与GeSe纳米片采用微机械剥离法获得，通过PVA干法转移设置部分层叠区域，部分层叠区域通过范德华力相互作用形成异质结，为载流子沟道层。该光电探测器侧重于近红外波段的探测，在室温下实现了自驱动低损耗探测、快的响应速度、偏振灵敏和性能稳定的特点，该制备方法技术成熟、成本低廉、工艺简单，非常有利于商业化推广。
Description
技术领域
本发明涉及光电探测器领域，尤其涉及一种基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器及其制备方法。
背景技术
近年来，由于红外光电探测器在多个领域方面的重要价值，许多研究人员致力于开发新型高性能红外光电探测器。目前，大多数商业红外光电探测器通常由某些窄带隙半导体如铟镓砷、碲镉汞等制成。但是，这些红外光电探测器的应用受到其复杂的制备工艺、高成本和低温操作条件的限制。自从发现石墨烯独特的光电特性，二维层状材料引起了人们的极大关注。与传统的块状半导体材料相比，二维材料由于其宽光谱响应等特点更适合于光电探测器的制备。然而，二维层状材料通常具有对入射光的吸收率低的缺点，这将导致较小的电流开/关比和低探测率。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明利用P型GeSe和N型MoTe2二维薄膜材料，设计了基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器，该光电探测器包括衬底、位于衬底上的二维MoTe2纳米片和二维GeSe纳米片，以及位于纳米片上的电极。二维GeSe纳米片和二维MoTe2纳米片通过PVA干法转移设置有部分重叠区域，部分重叠区域通过范德华力相互作用形成异质结，该异质结作为载流子沟道层。由于GeSe和MoTe2的能带排列符合II型能带排列，能够实现高效的电荷转移，且GeSe和MoTe2二维材料均为窄禁带的半导体，该光电探测器侧重于近红外波段的探测，并且在室温下实现了自驱动低损耗探测(暗电流为20fA)、快响应速度(响应时间为26ms)、偏振灵敏、性能稳定的特点。另一方面本发明提供的制备方法技术成熟、成本低廉以及工艺简单，为红外探测器的设计提供了一种途径，非常有利于商业化推广。
基于上述目的，本发明至少采用如下技术方案：
基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器，其包括，衬底，位于衬底上的采用微机械剥离法获得的多层MoTe2纳米片和多层GeSe纳米片，该多层MoTe2和多层GeSe的能带排列符合Ⅱ型能带排列方式，且MoTe2的禁带宽度为1.02eV,GeSe的禁带宽度为1.2eV，位于所述MoTe2纳米片上的第一电极和位于所述GeSe纳米片上的第二电极，其中，所述MoTe2纳米片与所述GeSe纳米片部分层叠构成异质结；
所述MoTe2纳米片的厚度为20nm至100nm；所述GeSe纳米片的厚度为20nm至100nm。
所述第一电极和所述第二电极选用Cr/Au复合金属层，Cr层的厚度为5nm，Au层的厚度为50nm。
所述衬底选用SiO2/Si衬底，
所述SiO2/Si衬底中，SiO2层的厚度为300nm。
上述基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器的制备方法，包括以下步骤：
采用微机械剥离法在衬底上获得GeSe纳米片和MoTe2纳米片；
取适量PVA液体至PDMS上，随后加热成型形成PVA载体；
将所述PVA载体覆盖至所述GeSe纳米片或所述MoTe2纳米片上，加热获得PVA/纳米片粘合层；
将所述PVA/纳米片粘合层的一部分覆盖至另一纳米片上，随后去除PVA形成GeSe/MoTe2异质结；
在所述MoTe2纳米片和所述GeSe纳米片上分别形成第一电极和第二电极，随后退火；
其中，所述GeSe纳米片与所述MoTe2纳米片部分层叠，所述MoTe2纳米片的厚度为20nm至100nm；所述GeSe纳米片的厚度为20nm至100nm。
所述PVA液体选用以下方法配制：
取一定量的PVA于一定体积的去离子水中进行搅拌，搅拌的转速为1000r，时间为10至12小时。
还包括，在将所述纳米片之一转移至衬底上之前，将衬底依次置于丙酮、异丙醇、乙醇中各超声30min，随后置于臭氧紫外或者氧气等离子体中清洗20min。
退火的工艺为，在惰性气氛中，温度为80℃至150℃下退火0.5h至2h。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器以GeSe纳米片和MoTe2纳米片为异质结，该多层GeSe和MoTe2二维材料两者的能带排列符合Ⅱ型能带排列方式，实现了高效的电荷转移；并且两者相近的禁带宽度也使得该异质结在近红外波段(808、980、1064和1310nm)呈现出了良好的响应。另一方面GeSe二维材料本身具有各向异性的特点，用于异质结中作为感光层实现了偏振光探测的性能，进一步地，该光电探测器件呈现出了优异的光伏特性，实现了自驱动低损耗、快速光探测、偏振灵敏和性能稳定的特点。
另一方面，本发明提供的制备方法技术成熟、成本低廉且制备工艺简单，制备获得的光电探测器性能稳定可靠，适合大规模生产，促进了二维材料在高性能红外光电探测器领域的应用。
附图说明
图1为本发明一实施例基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器示意图。
图2为本发明一实施例基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器件的光学显微镜图。
图3为本发明一实施例基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器件的性能测试图，其中a为不同波长光响应度-光强测试图；b为近红外探测器对635nm波长激光的偏振特性图；c为自驱动下的快速响应时间图。
具体实施方式
接下来将结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，均属于本发明保护的范围。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从公开商业途径获得。
本说明书中使用例如“之下”、“下方”、“下”、“之上”、“上方”、“上”等空间相对性术语，以解释一个元件相对于第二元件的定位。除了与图中所示那些不同的取向以外，这些术语意在涵盖器件的不同取向。
另外，使用诸如“第一”、“第二”等术语描述各个元件、层、区域、区段等，并非意在进行限制。使用的“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是开放式术语，表示存在所陈述的元件或特征，但不排除额外的元件或特征。除非上下文明确做出不同表述。
如图1示，本发明一实施例提供一种基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器，其包括衬底，优选SiO2/Si衬底，SiO2层的厚度为300nm。衬底上设置有P型GeSe纳米片和N型MoTe2纳米片，MoTe2纳米片和GeSe纳米片部分层叠，该部分层叠区域通过范德华力相互作用形成异质结，该异质结作为载流子沟道层。MoTe2纳米片和GeSe纳米片的厚度均为20nm至100nm。纳米片采用微机械剥离法获得，多层GeSe和MoTe2二维材料两者的能带排列符合Ⅱ型能带排列方式，实现高效的电荷转移，并且GeSe和MoTe2的禁带宽度分别为1.2eV和1.02eV，相近的窄禁带宽度也使得该异质结预期能在近红外波段(808、980、1064和1310nm)能够有良好的响应。
MoTe2纳米片上设置有第一电极，GeSe纳米片上设置有第二电极，第一电极和第二电极选用Cr/Au复合金属层，Cr层的厚度为5nm，Au层的厚度为50nm。
本发明的另一实施例提供了上述近红外偏振光电探测器的制备方法，包括以下步骤。
首先，选用SiO2/Si衬底，将衬底依次置于丙酮、异丙醇和乙醇中各超声30min；然后将衬底置于臭氧紫外或者氧气等离子体中清洗20min。其中氧气流量为50sccm，等离子功率为100W。
接着，采用微机械剥离法在清洗后的SiO2/Si衬底上获得GeSe纳米片和MoTe2纳米片，SiO2层的厚度为300nm。
制作干法粘合剂聚乙烯醇(PVA)：PVA与去离子水的配比为4:21(g/ml)，该实施例中，称取4g PVA颗粒(MW＝27000)，放置于装有21ml去离子水的烧杯中，后放置在磁力搅拌器上，常温条件以1000r的转速搅拌10-12小时，最终获得透明粘稠状液体。
接着，取0.5cm×0.3cm的PDMS置于透明载玻片上，然后将粘稠状液体PVA通过胶头滴管取合适量滴在PDMS上并铺平，最后将其放置在加热台上50℃下加热10min成型为PVA转移载体。
接着，将上述PVA转移载体覆盖在GeSe纳米片或MoTe2纳米片上。该实施例中，将PVA转移载体覆盖在GeSe纳米片上，以90℃加热衬底4min使PVA与GeSe粘合紧密，后托起覆盖在MoTe2纳米片上形成异质结，接着在去离子水中以50℃水浴加热10-20min以去除PVA，最后氮气吹干获得干净的异质结。
在GeSe纳米片和MoTe2纳米片上制备第一电极和第二电极。对制备获得的异质结进行光刻胶掩模和紫外激光直写光刻曝光，后经显影处理完成电极的图案化。再由电子束蒸镀在GeSe纳米片和MoTe2纳米片上分别沉积形成5nm/50nm的Cr/Au电极，电子束蒸镀时的真空度为6×10-4pa，蒸镀速率平衡在
最后，在惰性气体中进行退火，惰性气体选用氮气和氩气，退火温度为80-150℃，退火时间为30-120分钟，冷却后获得表面均匀，性能稳定的近红外探测器。
上述实施例制备获得的近红外偏振光电探测器的测试性能如图2示，可以看出其侧重于近红外波段的探测，在0V偏压下暗电流为20fA，响应时间为26ms，在室温下能够实现自驱动低损耗和快速光探测功能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器，其包括，衬底，位于衬底上的采用微机械剥离法获得的多层MoTe2纳米片和多层GeSe纳米片，该多层MoTe2和多层GeSe的能带排列符合Ⅱ型能带排列方式，且MoTe2的禁带宽度为1.02eV,GeSe的禁带宽度为1.2eV，位于所述MoTe2纳米片上的第一电极和位于所述GeSe纳米片上的第二电极，其中，所述MoTe2纳米片与所述GeSe纳米片部分层叠构成异质结；
所述MoTe2纳米片的厚度为20nm至100nm；所述GeSe纳米片的厚度为20nm至100nm。
2.根据权利要求1所述的近红外偏振光电探测器，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极选用Cr/Au复合金属层，Cr层的厚度为5nm，Au层的厚度为50nm。
3.根据权利要求1或2所述的近红外偏振光电探测器，其特征在于，所述衬底选用SiO2/Si衬底。
4.根据权利要求3所述的近红外偏振光电探测器，其特征在于，所述SiO2/Si衬底中，SiO2层的厚度为300nm。
5.权利要求1至4任一项所述的基于Ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器的制备方法，包括以下步骤：
采用微机械剥离法在衬底上获得GeSe纳米片和MoTe2纳米片；
取适量PVA液体至PDMS上，随后加热成型形成PVA载体；
将所述PVA载体覆盖至所述GeSe纳米片或所述MoTe2纳米片上，加热获得PVA/纳米片粘合层；
将所述PVA/纳米片粘合层的一部分覆盖至另一纳米片上，随后去除PVA形成GeSe/MoTe2异质结；
在所述MoTe2纳米片和所述GeSe纳米片上分别形成第一电极和第二电极，随后退火；
其中，所述GeSe纳米片与所述MoTe2纳米片部分层叠，所述MoTe2纳米片的厚度为20nm至100nm；所述GeSe纳米片的厚度为20nm至100nm。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述PVA液体选用以下方法配制：
取一定量的PVA于一定体积的去离子水中进行搅拌，搅拌的转速为1000r，时间为10至12小时。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，还包括，在将所述纳米片之一转移至衬底上之前，将衬底依次置于丙酮、异丙醇、乙醇中各超声30min，随后置于臭氧紫外或者氧气等离子体中清洗20min。
8.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，退火的工艺为，在惰性气氛中，温度为80℃至150℃下退火0.5h至2h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210316769.9A CN114759104B (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 基于ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210316769.9A CN114759104B (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 基于ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114759104A CN114759104A (zh) | 2022-07-15 |
| CN114759104B true CN114759104B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=82326851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210316769.9A Active CN114759104B (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 基于ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114759104B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110473904A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-11-19 | 南京邮电大学 | 垂直GeSe/MoS2 p-n异质结构 |
| CN110993703A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-10 | 中国科学院金属研究所 | 一种GaN／MoS2二维范德华异质结光电探测器及其制备方法 |
| CN113437166A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-24 | 华南师范大学 | 一种基于二维层状半导体材料的范德华异质结偏振光探测器及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9741815B2 (en) * | 2015-06-16 | 2017-08-22 | Asm Ip Holding B.V. | Metal selenide and metal telluride thin films for semiconductor device applications |
-
2022
- 2022-03-29 CN CN202210316769.9A patent/CN114759104B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110473904A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-11-19 | 南京邮电大学 | 垂直GeSe/MoS2 p-n异质结构 |
| CN110993703A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-10 | 中国科学院金属研究所 | 一种GaN／MoS2二维范德华异质结光电探测器及其制备方法 |
| CN113437166A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-24 | 华南师范大学 | 一种基于二维层状半导体材料的范德华异质结偏振光探测器及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Recent Progress in Short- to Long-Wave Infrared Photodetection Using 2D Materials and Heterostructures;xinwei guan等;Advanced Optical Materials;第9卷(第4期);1-24 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114759104A (zh) | 2022-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107833940B (zh) | 一种基于二维二硫化钼-二硫化铼异质结的光电子器件、制备方法及应用 | |
| CN110224041B (zh) | 一种包含石墨烯夹层结构的光电探测器 | |
| CN111341875B (zh) | 一种石墨烯/二硒化钯/硅异质结自驱动光电探测器 | |
| CN111463295A (zh) | 氧等离子体处理的硒氧化铋纳米片光电探测器及制备方法 | |
| CN211670197U (zh) | 一种二氧化钒和二维半导体的结型光探测器 | |
| CN106876515A (zh) | 薄膜晶体管结构可见盲光电探测器及其制备方法 | |
| CN113097319B (zh) | 一种碳化硅/二硫化锡异质结光电晶体管及其制备方法和应用 | |
| CN113097334B (zh) | 一种SiC基二硫化钨紫外-可见光电探测器及其制备方法和应用 | |
| CN116314386A (zh) | 混维范德瓦尔斯异质结光电探测器及其制备方法 | |
| CN111628020B (zh) | 一种基于TMDCs横向PIN同质结的光电二极管及制备方法 | |
| CN109873046B (zh) | 双异质结光敏二极管及制备方法 | |
| CN113410317B (zh) | 一种具有表面等离激元的二维材料异质结光电探测器及其制备方法 | |
| Gao et al. | Improving the fabrication uniformity of ZnO nanowire UV sensor by step-corner growth mode | |
| CN113964230A (zh) | 一种硫硒化亚锡纳米片/GaAs异质结光电二极管及其制备方法和应用 | |
| CN114759104B (zh) | 基于ⅱ型范德华异质结近红外偏振光电探测器及其制备方法 | |
| CN116072749A (zh) | 一种紫磷/二硫化钼异质结光电探测器及制备方法 | |
| CN116053338A (zh) | 一种基于MoO3-x/Bi2O2Se异质集成的近红外光电传感器的制备方法 | |
| CN115832108A (zh) | 一种栅极可调高灵敏偏振探测器的制备方法 | |
| CN115621353A (zh) | 一种具有栅压调控光电转化效率的硒氧铋/二碲化钼异质结光电晶体管及其制备方法和应用 | |
| Teker et al. | Improving detectivity of self-powered GaN ultraviolet photodetector by nickel nanoparticles | |
| CN116885024B (zh) | 一种基于PdSe2/ZrTe3异质结的红外光电探测器及其制备方法 | |
| CN116110985B (zh) | 集成非对称F-P腔的InSe基日盲紫外光电探测器 | |
| CN115911152A (zh) | 近红外偏振光电探测器及制备方法 | |
| CN114300575B (zh) | 一种宽光谱硅基-硫化钼异质结光电探测器的制备方法 | |
| CN117855322A (zh) | 基于二硒化钯二硒化钨异质结的光探测器的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |