[发明专利]一种石墨烯红外探测单元及其制备方法在审
| 申请号： | 201811018670.0 | 申请日： | 2018-09-03 |
| 公开（公告）号： | CN109256436A | 公开（公告）日： | 2019-01-22 |
| 发明（设计）人： | 刘铭;周朋;喻松林;周立庆;张永哲;游聪娅 | 申请（专利权）人： | 中国电子科技集团公司第十一研究所 |
| 主分类号： | H01L31/102 | 分类号： | H01L31/102;H01L31/028 |
| 代理公司： | 工业和信息化部电子专利中心 11010 | 代理人： | 张然 |
| 地址： | 100015*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 红外吸收层 红外探测单元 石墨烯 石墨烯层 金属电极 衬底 制备 载流子迁移率 光生载流子 红外探测器 石墨烯材料 超宽光谱 光栅效应 能带结构 探测距离 制备材料 灵敏度 功函数 光电导 接触处 覆盖 势垒 光照 吸收 | ||
1.一种石墨烯红外探测单元，其特征在于，包括：
红外吸收层、石墨烯层、金属电极以及衬底；
其中，所述红外吸收层覆盖在所述衬底上，所述石墨烯层覆盖在所述红外吸收层上，所述金属电极放置在所述石墨烯层两端的表面上。
2.如权利要求1所述的红外探测单元，其特征在于，所述红外吸收层的材质为碲镉汞HgCdTe或二类超晶格或锑化铟InSb。
3.如权利要求1所述的红外探测单元，其特征在于，所述衬底的材质为硅片Si、砷化镓GaAs，锗Ge、锑化铟InSb、锑化镓GaSb、碲锌镉CdZnTe、碲镉汞HgCdTe中的任意一种。
4.如权利要求1所述的红外探测单元，其特征在于，所述红外探测单元还包括钝化层，其中，所述钝化层的材质为硫化锌ZnS或氧化铝Al2O3或氧化硅SiO2，所述钝化层覆盖在所述红外吸收层上，与所述石墨烯层和所述金属电极接触，用于隔绝所述金属电极与所述红外吸收层接触，抑制红外吸收层表面复合。
5.如权利要求4所述的红外探测单元，其特征在于，所述钝化层的厚度为500至3000埃米。
6.如权利要求1所述的红外探测单元，其特征在于，所述金属电极的厚度为50至3000埃米。
7.如权利要求1至6中任一项所述的红外探测单元，其特征在于，所述红外探测单元还包括交叉金属层，其中，所述交叉金属层与所述金属电极连接并覆盖在所述石墨烯层上，由所述金属电极的边缘向所述石墨烯层的内部延伸。
8.一种石墨烯红外探测单元的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底上外延第一预设厚度的红外吸收层，其中，所述第一预设厚度为1至5微米；
在所述红外吸收层上覆盖石墨烯层；
在所述石墨烯层的两端蒸镀金属电极。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述红外吸收层上覆盖石墨烯层之前，还包括：
在所述红外吸收层表面进行钝化，形成第二预设厚度的钝化层，其中，所述第二预设厚度为1微米。
10.如权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，在所述石墨烯层的两端蒸镀金属电极之后，还包括：
在所述石墨烯层的表面蒸镀交叉金属层。
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