[发明专利]紫外光电二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种紫外光电二极管的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底上依次制备第一接触层和台面结构；

在所述第一接触层上除所述台面结构之外区域制备下电极，形成第一样品；

将制备的多层石墨烯薄膜转移到所述第一样品表面，并刻蚀所述多层石墨烯薄膜，使在所述台面结构的上表面上形成石墨烯透明电极，以通过所述石墨烯透明电极覆盖所述台面结构对应的整个光子探测有源区；

在形成所述石墨烯透明电极后的第一样品表面上生长第一介质层，并刻蚀所述第一介质层，使在所述第一接触层上除所述下电极对应区域、所述石墨烯透明电极上及所述台面结构侧壁形成石墨烯保护层；

刻蚀所述石墨烯透明电极上的第一介质层，获得上电极对应区域，并在所述石墨烯透明电极上所述上电极对应区域制备上电极，获得紫外光电二极管。

2.如权利要求1所述的紫外光电二极管的制备方法，其特征在于，所述将制备的多层石墨烯薄膜转移到所述第一样品表面，并刻蚀所述多层石墨烯薄膜，使在所述台面结构表面区域形成石墨烯透明电极，包括：

基于化学气相沉积技术，在金属衬底上生长多层石墨烯，获得石墨烯样片；

腐蚀掉所述石墨烯样片上的金属衬底，得到多层石墨烯薄膜；

将所述多层石墨烯薄膜转移到所述第一样品表面，并刻蚀所述多层石墨烯薄膜，使在所述台面结构表面区域形成石墨烯透明电极。

3.如权利要求2所述的紫外光电二极管的制备方法，其特征在于，所述将所述多层石墨烯薄膜转移到所述第一样品表面，并刻蚀所述多层石墨烯薄膜，使在所述台面结构表面区域形成石墨烯透明电极，包括：

将所述多层石墨烯薄膜转移到所述第一样品表面；

基于等离子刻蚀，对所述台面结构表面区域之外的多层石墨烯薄膜进行刻蚀，形成石墨烯透明电极。

4.如权利要求2或3所述的紫外光电二极管的制备方法，其特征在于，

所述金属衬底的材料为铜箔；

所述多层石墨烯薄膜的层数为2～5层，其中，单层石墨烯薄膜的厚度为0.35nm～1nm。

5.如权利要求1-3中任一项所述的紫外光电二极管的制备方法，其特征在于，

所述第一介质层的材料为二氧化硅；

所述第一介质层的厚度为50nm～100nm。

6.如权利要求1-3中任一项所述的紫外光电二极管的制备方法，其特征在于，所述在衬底上依次制备第一接触层和台面结构，包括：

在衬底上依次生长第一接触层、中间层和第二接触层；

基于对位标记对所述中间层和所述第二接触层进行刻蚀，在所述第一接触层上形成所述台面结构。

7.一种紫外光电二极管，其特征在于，包括：

衬底，在所述衬底上设置的第一接触层；

在所述第一接触层上设置的台面结构和下电极；

在所述台面结构的上表面上设置的石墨烯透明电极，所述石墨烯透明电极覆盖所述台面结构对应的整个光子探测有源区；

在所述石墨烯透明电极上设置的上电极；

以及，在所述第一接触层上除所述下电极对应区域、所述台面结构侧壁以及所述石墨烯透明电极上除所述上电极对应区域设置的石墨烯保护层。

8.如权利要求7所述的紫外光电二极管，其特征在于，所述石墨烯透明电极的层数为2～5层，其中，单层石墨烯电极的厚度为0.35nm～1nm。

9.如权利要求7或8所述的紫外光电二极管，其特征在于，所述衬底的材料为碳化硅，所述第一接触层和所述台面结构形成PIN结构、NIP结构或SAM结构。

10.如权利要求7或8所述的紫外光电二极管，其特征在于，

所述石墨烯保护层与所述第一接触层上的所述下电极相隔预设距离。