申请/专利权人：中国科学院上海技术物理研究所

申请日：2019-09-10

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110729375B

主分类号：H01L31/109

分类号：H01L31/109;H01L31/032;H01L31/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2020.02.25#实质审查的生效;2020.01.24#公开

摘要：本发明公开了一种单边耗尽区的高效快速范德华异质结探测器及制备方法。器件结构自下而上依次为是衬底、范德华异质结，金属源漏电极。器件制备步骤是依次将机械剥离的黑砷磷AsP薄片和二硫化钼MoS2薄片通过定点转移到硅衬底上并形成范德华异质结。运用电子束光刻并结合lift‑off工艺制备金属源极和漏极，形成异质结场效应晶体管结构。器件的独特性在于其异质结是单边耗尽的pp结，有别于双边耗尽的pn结。单边耗尽的异质结可以有效抑制遂穿辅助的界面复合和界面缺陷捕获效应，从而实现高量子效率、光电转换效率以及快的响应速度。本发明的探测器具有信噪比高、量子效率和光电转换效率高、响应快的特点，并且可应用于太阳能电池领域。

主权项：1.一种制备单边耗尽区的高效快速范德华异质结探测器的方法，所述探测器的器件结构自下而上依次为：衬底（1），氧化物层（2）、AsP二维半导体（3）、MoS2二维半导体（4）、在AsP二维半导体（3）和MoS2二维半导体（4）两端分别是金属源极（5）和金属漏极（6），且每个源漏电极都有两个金属源极（5）、金属漏极（6），其中：所述的衬底（1）为重掺杂的Si衬底；所述的氧化物层（2）为SiO2，厚度285±10纳米；所述的AsP二维半导体（3）的厚度在50-60nm；所述的MoS2二维半导体（4）的厚度在50-70nm；所述的金属源极（5）、金属漏极（6）为Cr和Au复合电极，Cr厚度为10-15nm，Au厚度为45-85nm；其特征在于包括以下步骤：1）通过机械剥离法获得不同厚度的AsP薄片，利用PDMS将AsP薄片转移到氧化物层（2）表面；2）通过机械剥离法获得不同厚度的MoS2薄片，将其转移至PDMS上，然后利用干法定点转移将MoS2薄片堆叠在AsP薄片上，以此形成二维范德华异质结；3）采用电子束光刻技术，结合热蒸发及lift-off工艺制备金属源极（5），金属漏极（6），形成背栅结构二维异质结场效应晶体管器件结构。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院上海技术物理研究所 单边耗尽区的高效快速范德华异质结探测器及制备方法

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