[发明专利]一种自驱动高速肖特基结近红外光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种自驱动高速肖特基结近红外光电探测器，其特征在于：以n型GaAs基底(2)作为所述近红外探测器的基区，在所述n型GaAs基底(2)的背面蒸镀有n型GaAs基底电极(1)；在所述n型GaAs基底(2)的正面蒸镀有钝化层(3)；在所述钝化层(3)表面蒸镀有绝缘层(4)，所述绝缘层(4)的面积为所述钝化层(3)面积的1/2到2/3；在所述绝缘层(4)上蒸镀有石墨烯电极(5)，所述石墨烯电极(5)的边界不超出所述绝缘层(4)的边界；在所述石墨烯电极(5)上转移有石墨烯(6)，所述石墨烯(6)一部分与石墨烯电极(5)接触，剩余部分与所述钝化层(3)上未覆盖绝缘层(4)的部分接触，所述石墨烯(6)的边界不超出所述钝化层(3)的边界，所述石墨烯(6)与石墨烯电极(5)为欧姆接触。

2.根据权利1所述的自驱动高速肖特基结近红外光电探测器，其特征在于：所述钝化层(3)以铝为材料，所述钝化层的厚度为2nm-6nm。

3.根据权利1或2所述的自驱动高速肖特基结近红外光电探测器，其特征在于：所述绝缘层(4)与所述石墨烯电极(5)为U型结构。

4.根据权利1或2所述的自驱动高速肖特基结近红外光电探测器，其特征在于：所述绝缘层(4)以氧化铝、氮化硅或者氧化铪为材料，所述绝缘层(4)的厚度为30-500nm。

5.根据权利1或2所述的自驱动高速肖特基结近红外光电探测器，其特征在于：所述石墨烯电极(5)为Ag电极、Au电极或In电极，所述石墨烯电极(5)的厚度为50-100nm。

6.根据权利1或2所述的自驱动高速肖特基结近红外光电探测器，其特征在于：所述n型GaAs基底电极(1)为厚度为100-300nm的Ag电极、In电极或Ag/Sn合金电极。

7.根据权利1或2所述的自驱动高速肖特基结近红外光电探测器，其特征在于：所述石墨烯(6)为单层或多层。

8.根据权利1或2所述的自驱动高速肖特基结近红外光电探测器，其特征在于：所述n型GaAs基底(2)采用厚度为350μm、电阻率为1.91～1.33×10^-3Ω﹒cm的n型GaAs单晶基片。

9.一种权利要求1-8任意一项所述自驱动高速肖特基结近红外光电探测器的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：

a、将n型GaAs单晶基片依次用丙酮超声10分钟、酒精超声10分钟、去离子冲洗3-5次后，放入由100ml浓度为20wt％的(NH₄)₂S水溶液和100ml异丙醇组成的混合溶液中浸泡30-60分钟，用氮气枪吹干，获得n型GaAs基底(2)；

b、利用电子束镀膜工艺在n型GaAs基底(2)的正面蒸镀钝化层(3)；

c、利用磁控溅射镀膜工艺在钝化层(3)表面蒸镀绝缘层(4)；

d、利用电子束镀膜工艺在所述绝缘层(4)表面蒸镀石墨烯电极(5)，所述的石墨烯电极(5)的边界不超出所述绝缘层(4)的边界；

e、利用电子束镀膜或热蒸发镀膜在n型GaAs基底(2)的背面蒸镀n型GaAs基底电极(1)；

f、利用湿法转移或干法转移在石墨烯电极(5)上转移石墨烯(6)，使石墨烯一部分搭在石墨烯电极(5)上，剩余部分搭在钝化层(3)上，即得自驱动高速肖特基结近红外光电探测器。