[发明专利]一种基于二维P/G/N异质结的光电探测器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于二维P/G/N异质结的光电探测器，其特征在于，包括衬底以及设置在衬底上的源电极、漏电极、二维P型半导体薄片、二维N型半导体薄片和石墨烯薄片；

所述二维P型半导体薄片与所述二维N型半导体薄片之间设置有石墨烯薄片，所述二维P型半导体薄片与所述二维N型半导体薄片之间通过所述石墨烯薄片电连接；

所述二维P型半导体薄片远离所述石墨烯薄片的一端与所述源电极电连接，所述二维N型半导体薄片远离所述石墨烯薄片的一端与所述漏电极电连接。

2.如权利要求1所述的基于二维P/G/N异质结的光电探测器，其特征在于，所述二维P型半导体薄片为黑磷薄片，所述二维N型半导体薄片为硒化铟薄片。

3.如权利要求1所述的基于二维P/G/N异质结的光电探测器，其特征在于，所述二维P型半导体薄片的厚度为1～150nm，所述二维N型半导体薄片的厚度为1～150nm。

4.如权利要求1所述的基于二维P/G/N异质结的光电探测器，其特征在于，所述石墨烯薄片的厚度为0.3～20nm。

5.如权利要求1所述的基于二维P/G/N异质结的光电探测器，其特征在于，所述源电极及所述漏电极均为铬/金复合材料制成的电极，其中铬的厚度为5～10nm，金的厚度为20～80nm。

6.如权利要求1所述的基于二维P/G/N异质结的光电探测器，其特征在于，所述衬底为Si/SiO₂复合衬底，所述Si/SiO₂复合衬底包括Si层和SiO₂层；

所述源电极及漏电极均设置于所述SiO₂层上。

7.一种基于二维P/G/N异质结的光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备电极：提供衬底并在衬底上设置源电极和漏电极；

制备光电探测器：提供二维P型半导体薄片、二维N型半导体薄片和石墨烯薄片，将所述二维P型半导体薄片转移至衬底上并与所述源电极电连接，再将所述石墨烯薄片转移至衬底上并与所述二维P型半导体薄片电连接，最后，将二维N型半导体薄片转移至衬底上，所述二维N型半导体薄片的一端与漏电极电连接，所述二维N型半导体薄片的另一端与所述石墨烯薄片电连接，此时，所述石墨烯薄片设置于所述二维P型半导体薄片与二维N型半导体薄片之间，制得光电探测器。

8.如权利要求7所述的基于二维P/G/N异质结的光电探测器的制备方法，其特征在于，在制备光电探测器步骤中，将二维P型半导体薄片、二维N型半导体薄片和石墨烯薄片粘贴到PDMS薄膜上进行转移。

9.如权利要求7所述的基于二维P/G/N异质结的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述二维P型半导体薄片为采用scotch胶带机械剥离法制备的黑磷薄片，所述二维N型半导体薄片为硒化铟薄片。

10.如权利要求1-6任一项所述的基于二维P/G/N异质结的光电探测器在关电探测领域的应用。