[发明专利]基于CH3NH3PbI3/PCBM材料的反射增强互补型HEMT及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料的反射增强互补型HEMT及其制备方法。该方法包括：选取蓝宝石衬底；在衬底下表面形成反射层；在衬底上表面形成隔离区；在衬底上表面形成源漏电极；在衬底上表面沿隔离区一侧的生长电子传输层；在衬底上表面沿隔离区另一侧的生长空穴传输层；在整个衬底上表面生长CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料形成光吸收层；在整个衬底上表面生长形成栅电极材料。本发明由CH₃NH₃PbI₃向沟道提供大量的电子或空穴，并在衬底上镀银形成反射层增强光的利用率，形成的HEMT具有迁移率高，开关速度快，光电转换效率大的优点。在光吸收层加入了PCBM材料形成了异质结，能对孔洞和空位的填充，从而产生更大的晶粒和更少的晶界，产生光生载流子，增强器件性能。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种基于CH₃NH₃PbI₃/PCBM 材料的反射增强互补型HEMT及其制备方法。

背景技术

互补型HEMT是由N型HEMT和P型HEMT组合的集成器件。而HEMT的基本结构就是一个调制掺杂异质结。高迁移率的二维电子气(2-DEG)存在于调制掺杂的异质结中，这种2-DEG不仅迁移率很高，而且在极低温度下也不冻结，所以HEMT有很好的低温性能，可用于低温研究工作(如分数量子 Hall效应)中。同时，HEMT是电压控制器件，栅极电压Vg可控制异质结势阱的深度，则可控制势阱中2-DEG的面密度，从而控制着器件的工作电流。

随着可见光无线通讯技术以及电路耦合技术的崛起，市场对可见光波段的光电HEMT提出了新的要求。而有机/无机钙钛矿(CH₃NH₃PbI₃)的横空出世，又给研究带来了新的视角。有机/无机钙钛矿中的有机基团和无机基团的有序结合，得到了长程有序的晶体结构，并兼具了有机和无机材料的优点。无机组分的高迁移率赋予了杂化钙钛矿良好的电学特性；有机组分的自组装和成膜特性，使得杂化钙钛矿薄膜的制备工艺简单而且低成本，也能够在室温下进行。杂化钙钛矿本身高的光吸收系数也是杂化钙钛矿能够在光电材料中应用的资本。

然后，当前CH₃NH₃PbI₃材料并未很成熟地应用于互补型HEMT器件中，而且如何进一步提高光电转换效率仍然是亟待解决的难题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于 CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料的反射增强互补型HEMT及其制备方法。

本发明的一个实施例提供了一种基于CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料的反射增强互补型HEMT的制备方法，包括：

选取蓝宝石衬底；

在所述蓝宝石衬底下表面形成反射层；

在所述蓝宝石衬底上表面形成隔离区；

在所述蓝宝石衬底上表面形成源漏电极；

在所述蓝宝石衬底上表面沿所述隔离区一侧的生长电子传输层；

在所述蓝宝石衬底上表面沿所述隔离区另一侧的生长空穴传输层；

在整个衬底上表面生长CH₃NH₃PbI₃/PCBM材料形成光吸收层；

在整个衬底上表面生长形成栅电极材料，以形成所述反射增强互补型 HEMT。