[发明专利]含氮化镓/氧化镓纳米柱阵列的自供电探测器及制备方法

权利要求书

1.一种含氮化镓/氧化镓纳米柱阵列的自供电探测器，其特征在于，所述探测器的结构为依次排布的电极、柔性衬底、p型氮化镓层、β-氧化镓纳米柱阵列以及电极，填充层包裹β-氧化镓纳米柱阵列的侧面；

所述β-氧化镓纳米柱阵列为以镓金属作为镓蒸汽源通过CVD工艺垂直吸附在所述p型氮化镓层上，p型氮化镓与β-氧化镓形成垂直结构的二维异质结。

2.由权利要求1所述的自供电探测器，其特征在于，所述β-氧化镓纳米柱阵列以及电极之间还包括石墨烯透明电极。

3.由权利要求1所述的自供电探测器，其特征在于，所述柔性衬底包括聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底、聚酰亚胺衬底、聚丙烯己二酯衬底的一种。

4.由权利要求1所述的自供电探测器，其特征在于，所述填充层的材料包括PMMA。

5.由权利要求1所述的自供电探测器，其特征在于，所述氮化镓层的结构为依次排布的蓝宝石衬底、GaN缓冲层、重掺杂n-GaN层和p型GaN。

6.一种权利要求1~5任一项所述的含氮化镓/氧化镓纳米柱阵列的自供电探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）清洗柔性衬底；

2）制备p型氮化镓层；

3）β-氧化镓纳米柱阵列制备：在p型氮化镓层上通过CVD工艺形成β-氧化镓纳米柱阵列，在β-氧化镓纳米柱阵列的侧面上旋涂PMMA层，并固化PMMA；

4）石墨烯透明电极制备：在具有顶部PMMA层的Cu基板上生长石墨烯，然后蚀刻Cu基板进行分离，将分离的石墨烯转移到步骤3）得到的β-氧化镓纳米柱阵列上，干燥并清洗得到石墨烯透明电极；

5）将以上形成的p型氮化镓与β-氧化镓纳米柱阵列二维异质结转移到步骤1）的柔性衬底上；

6）分别在柔性衬底、石墨烯透明电极上沉积Ti/Au电极，相互连接形成通路，即得到自供电探测器。

7.如 权利要求6所述的自供电探测器的制备方法，其特征在于，步骤2）所述p型氮化镓层的制备为通过MOCVD工艺在蓝宝石衬底上依次外延生长GaN缓冲层、重掺杂n-GaN层和p型GaN，之后腐蚀重掺杂n-GaN层，得到总p型氮化镓层。

8.如 权利要求6所述的自供电探测器的制备方法，其特征在于，步骤3）所述β-氧化镓纳米柱阵列的CVD制备工艺包括先将Au沉积在p型氮化镓层上，之后置于石英管中，以镓金属作为镓蒸汽源，反应形成β-氧化镓纳米柱。