[发明专利]基于CH3NH3PbI3材料的衬底反光增强N型异质结HEMT及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于CH₃NH₃PbI₃材料的衬底反光增强N型异质结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光层；在衬底上表面制作源漏电极；在衬底上表面形成电子传输层；在电子传输层表面形成包括CH₃NH₃PbI₃材料的光吸收层；在光吸收层表面制作栅电极以最终形成N型异质结HEMT。本发明采用由CH₃NH₃PbI₃向沟道提供大量的电子，在衬底下表面镀银形成反射增强型HEMT，具有迁移率高，开关速度快，光吸收以及光利用率增强，光生载流子增多，光电转换效率大的优点。另外，采用在光吸收层加入了PCBM材料形成了异质结，能通过对孔洞和空位的填充改善光吸收层薄膜的质量，从而产生更大的晶粒和更少的晶界，吸收更多的光产生光生载流子，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材料的衬底反光增强N型异质结HEMT及其制备方法。

背景技术

随着电子技术的蓬勃发展，半导体集成电路对社会发展和国民经济所起的作用越来越大。而其中市场对光电高速器件的需求与日俱增，并对器件的性能不断提出更高更细致的要求。为寻求突破，不管从工艺，材料还是结构等方面的研究一直未有间断。近年来，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高电子迁移率晶体管 (High Electron Mobility Transistor,简称HEMT)提出了新的要求。

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HMET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材料的衬底反光增强N型异质结HEMT及其制备方法。

本发明的一个实施例提供了一种基于CH₃NH₃PbI₃材料的衬底反光增强 N型异质结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光层；

在所述蓝宝石衬底上表面制作源漏电极；

在所述源漏电极以及未被所述源漏电极覆盖的所述蓝宝石衬底上表面形成电子传输层；

在所述电子传输层表面形成包括CH₃NH₃PbI₃材料的光吸收层；

在所述光吸收层表面制作栅电极以最终形成所述N型异质结HEMT。

在本发明的一个实施例中，在所述蓝宝石衬底下表面形成反光层，包括：