[发明专利]基于二硫化铼/二硒化钨异质结的光电器件及制备方法

权利要求书

1.基于二硫化铼/二硒化钨异质结的光电器件，其特征在于，至少包括：硅衬底层；

设置于所述硅衬底层上的绝缘层；

设置于所述绝缘层上的二硫化铼层和二硒化钨层，所述二硫化铼层为1层单晶层，所述二硒化钨层为1层单晶层；所述二硫化铼层的一端与所述二硒化钨层的一端范德瓦尔斯接触，形成二硫化铼/二硒化钨异质结；

所述二硫化铼层的另一端和所述二硒化钨层的另一端分别设置电极层；

所述硅衬底层采用P型硅衬底材料，该P型硅衬底材料为单晶硅片，厚度为500±10μm；

所述绝缘层的材料为SiO₂绝缘层，所述SiO₂绝缘层的厚度为300±10nm；

所述二硫化铼层为单晶层，其厚度为0.78nm，所述二硒化钨层为单晶层，所述二硒化钨层的厚度为0.75nm；

所述电极层的材料为Au，厚度为100nm。

2.一种权利要求1所述的基于二硫化铼/二硒化钨异质结的光电器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按顺序经过乙醇、丙酮、去离子水清洗衬底后，静置干燥得到衬底层；

(2)采用机械剥离法在所述衬底层上剥离得到单层二硒化钨，形成二硒化钨层；

(3)在PDMS上，采用机械剥离法在所述衬底层上剥离得到单层二硫化铼，形成二硫化铼层；

(4)采用干法转移技术将所述二硫化铼层和二硒化钨层形成范德瓦尔斯接触，得到二硫化铼/二硒化钨异质结；

(5)依次通过热蒸镀电极、转移电极、热处理法在所述二硫化铼层和二硒化钨层上铺设电极层，形成基于二维二硫化铼/二硒化钨异质结的光电器件；

在所述步骤(1)中，先分别使用乙醇、丙酮、去离子水超声5min，然后在加热台上300℃热处理衬底1h。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)的具体过程为：

(5-1)采用标准热蒸镀法在300nm SiO₂/Si衬底上制作金电极，制作出的金电极厚度为100nm；

(5-2)采用转移电极法，用探针在显微镜下把制作好的金电极分别转移到二硫化铼层上和二硒化钨层上，形成基于二维二硫化铼/二硒化钨异质结的光电器件。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括以下步骤：

(5-3)退火条件为135摄氏度，时间为2h。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，退火时通入H₂和Ar，混气比H₂：Ar＝20:100，压强为100pa的条件下退火2h。