[发明专利]碲化镉纳米晶复合的宽波段黑磷光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种碲化镉纳米晶复合的宽波段黑磷光电探测器，其特征在于，包括基底、依次设置在所述基底上的碲化镉纳米晶层和黑磷薄片层，以及间隔设置在所述黑磷薄片层上的源极和漏极，所述源极和所述漏极之间形成的沟道结构暴露出部分所述黑磷薄片层。

2.如权利要求1所述的宽波段黑磷光电探测器，其特征在于，所述黑磷薄片层的厚度为2-30nm。

3.如权利要求1所述的宽波段黑磷光电探测器，其特征在于，所述碲化镉纳米晶层中的碲化镉纳米晶的尺寸为2-4nm。

4.如权利要求1所述的宽波段黑磷光电探测器，其特征在于，所述碲化镉纳米晶复合的宽波段黑磷光电探测器还包括设置在所述基底与所述碲化镉纳米晶层之间的带正电的聚合物层。

5.如权利要求1所述的宽波段黑磷光电探测器，其特征在于，所述源极和所述漏极之间暴露出的所述黑磷薄片层沿第一方向的长度为1-10μm，沿第二方向的长度为1-15μm，所述第一方向为垂直于所述源极和所述漏极延伸方向的方向，所述第二方向为平行于所述源极和所述漏极延伸方向的方向。

6.如权利要求1所述的宽波段黑磷光电探测器，其特征在于，所述基底包括硅层和设置在所述硅层上的部分羟基化的二氧化硅层，所述硅层的厚度为300-500μm，电阻率为1-10Ω·cm；所述部分羟基化的二氧化硅层的厚度为200-500nm。

7.如权利要求1所述的宽波段黑磷光电探测器，其特征在于，所述源极和所述漏极的材质为金、钛、铝、铬、钨和镍中的至少一种。

8.如权利要求1所述的宽波段黑磷光电探测器，其特征在于，所述碲化镉纳米晶复合的宽波段黑磷光电探测器的探测波长为400nm-1550nm。

9.一种碲化镉纳米晶复合的宽波段黑磷光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：

提供基底；

将所述基底放入到碲化镉纳米晶水溶液中浸泡4-10h，在所述基底上制得碲化镉纳米晶层；

将黑磷薄片转移到所述碲化镉纳米晶层上，形成黑磷薄片层；

在所述黑磷薄片层上方以及未被所述黑磷薄片层覆盖的所述碲化镉纳米晶层上方旋涂光刻胶，经曝光和显影后，形成电极图案；

沉积电极材料，随后剥离光刻胶，形成源极和漏极，得到碲化镉纳米晶复合的宽波段黑磷光电探测器。

10.如权利要求9所述的宽波段黑磷光电探测器的制备方法，其特征在于，在制备碲化镉纳米晶层之前还包括对所述基底进行部分羟基化以及在所述部分羟基化的基底上设置带正电的聚合物层，具体操作包括：

提供所述基底，所述基底包括硅层和设置在所述硅层上的二氧化硅层；

向所述基底加入过氧化氢和浓硫酸，然后在100-200℃加热1-3小时，加热结束后，取出基底并清洗，得到部分羟基化的二氧化硅层；

将设有所述部分羟基化的二氧化硅层的基底置于含有带正电的聚合物的水溶液中浸泡0.1-2h，然后取出，清洗和干燥后，在所述部分羟基化的二氧化硅层上得到带正电的聚合物层。