[发明专利]多层单晶硅纳米膜/石墨烯光电探测器及制备方法

权利要求书

1.一种多层单晶硅纳米膜/石墨烯光电探测器，其特征在于：它由衬底、两根底层金属互连导线、单晶硅纳米薄膜、石墨烯及两根顶层金属互连导线组成，其中一根底层金属互连导线及顶层金属互连导线与单晶硅纳米薄膜接触处形成数个接触电极，另一根底层金属互连导线及顶层金属互连导线与石墨烯形成另两个接触电极，所述的单晶硅纳米薄膜与石墨烯交替堆叠，形成多层单晶硅纳米薄膜与多层石墨烯，每层单晶硅纳米薄膜与其上下表面接触的石墨烯间均有一交叠区域，分别形成一个单晶硅/石墨烯肖特基异质结，肖特基异质结处产生的信号分别通过所述的底层金属互连导线及顶层金属互连导线引出。

2.根据权利要求1所述的多层单晶硅纳米膜/石墨烯光电探测器，其特征在于，所述单晶硅纳米薄膜厚度为100nm~300nm，所述的底层金属互连导线的厚度为30nm~100nm，所述的顶层金属互连导线的厚度为300~500nm。

3.根据权利要求1所述的多层单晶硅纳米膜/石墨烯光电探测器，其特征在于，所述单晶硅纳米薄膜从绝缘体上硅剥离而得，且为多孔结构。

4.根据权利要求1所述的多层单晶硅纳米膜/石墨烯光电探测器，其特征在于，所述单晶硅纳米薄膜通过湿法转印的方法转印到所述的衬底上的金属接触电极处。

5.根据权利要求1所述的多层单晶硅纳米膜/石墨烯光电探测器，其特征在于，所述单晶硅纳米薄膜层数为3层，所述石墨烯层数为3层。

6.一种如权利要求1所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

S1: 在衬底上光刻显影底层金属互连导线图案；

S2: 电子束蒸发金属，洗去光刻胶，形成底层金属互连导线；

S3: 将从SOI上剥离下来的漂浮在水面上的方块单晶硅纳米薄膜通过湿法转印的方法转印单晶硅纳米薄膜至衬底底层金属互连导线一端；

S4: 光刻显影单晶硅纳米薄膜图案，刻蚀裸露的单晶硅；

S5: 转印石墨烯至衬底另一底层金属互连导线一端；

S6: 光刻显影石墨烯图案，刻蚀裸露的石墨烯；

S7：重复步骤S3~S6；

S8：光刻显影顶层互连导线图案；

S9：电子束蒸发金属，洗去光刻胶，形成顶层金属互连导线。

7.根据权利要求6所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的衬底材料为聚酰亚胺。

8.根据权利要求6所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的底层金属互连导线由Cr和Au组成，所述的S2中电子束蒸发时，先蒸Cr,后蒸Au。

9.根据权利要求6所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的顶层金属互连导线由Au组成。

10.根据权利要求6所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的步骤S7中，重复次数为3次。