[发明专利]一种近红外光电探测器件制造方法在审
申请号: | 201910719912.7 | 申请日: | 2019-08-06 |
公开(公告)号: | CN110459631A | 公开(公告)日: | 2019-11-15 |
发明(设计)人: | 黎瑞锋;吕莹 | 申请(专利权)人: | 岭南师范学院;黎瑞锋 |
主分类号: | H01L31/0352 | 分类号: | H01L31/0352;H01L31/113;H01L31/18 |
代理公司: | 50230 重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 陈炳萍<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
地址: | 524000广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 近红外光电探测器 量子点 悬挂键 载流子输运 成膜 配体 载流子 技术方案要点 光电探测器 量子点表面 氯气 工艺手段 合成过程 器件制备 气氛处理 探测效率 羧酸配体 氯离子 俘获 短链 湿法 沉积 制备 灵敏 替换 填补 制造 | ||
1.一种近红外光电探测器件制造方法,其特征是:包括以下步骤:
S1:选取重掺硅作为基底以及含有氧化硅绝缘层的基片作为衬底,氧化硅绝缘层的厚度小于300nm;
S2:通过溶液旋涂或打印方法,在衬底基片沉积量子点薄膜,量子点薄膜厚度范围为10-50nm;
S3:成膜后,通入氯气和氩气的混合气体,混合气体中氯气的气体体积占比为5%-15%,通气时间为2min-240min;
S4:通气结束后,对量子点薄膜进行加热退火处理,处理时间为10min-60min;
S5:加热处理后,在量子点薄膜两端,蒸镀金属电极,获得底栅控制的量子点FET光电探测器件。
2.根据权利要求1所述的一种近红外光电探测器件制造方法,其特征是:在步骤S3中,所述混合气体中氯气的气体体积占比为8%,通气时间为30min;在步骤S4中,处理时间为30min。
3.根据权利要求1所述的一种近红外光电探测器件制造方法,其特征是:所述量子点合成的具体步骤为:
S6:将10mmolSe、S或Te粉溶于10mLTOP获得相应的1mmol/mLTOP-Se、TOP-S或TOP-Te溶液;
S7:将4mmol氧化铅、6mmol表面配体和10mL非配体溶剂加入到三颈瓶中;通入保护气体氩气或氮气,并升温至80-140℃,利用管道去除多余的水汽与氧气,10min-30min后停止;然后将温度升至150-200℃,并打开磁力搅拌,使得氧化铅粉末充分溶解于表面配体与非配体溶剂的溶液中形成相应的铅前驱体;
S8:当S7中溶液变为完全透明澄清后,快速注入4mLTOP-Se、TOP-S或TOP-Te前驱体,反应溶液在30s-120s内开始变黑;然后根据量子点的尺寸需求将温度提升至200-220℃,2min-30min后获得相应的量子点;
S9:反应结束时撤去加热套,通过冰水浴快速降低温度,使得反应立即停止;取出量子点,用甲苯/丙酮/甲醇溶液离心清洗溶液中未反应完的前驱体,在多次离心后把量子点溶于非极性溶剂。
4.根据权利要求3所述的一种近红外光电探测器件制造方法,其特征是:所述量子点的合成过程在隔绝水氧的手套箱内完成。
5.根据权利要求3所述的一种近红外光电探测器件制造方法,其特征是:所述表面配体为油酸、链长C4-C20饱和脂肪酸、被C6-C22烷基取代的膦、被C6-C22烷基取代的膦氧化物、C6-C22伯胺、C6-C22仲胺、C6-C40叔胺中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的一种近红外光电探测器件制造方法,其特征是:所述非配体溶剂为C6-C40脂族烃、C6-C30芳族烃、含氮杂环化合物、C12-C22芳族醚中的任意一种。
7.一种应用权利要求1-6任意一项所述的一种近红外光电探测器件制造方法所制得的光电探测器件。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的