[发明专利]一种窄带隙二维磁性薄膜异质结非制冷红外探测器

权利要求书

1.一种基于窄带隙二维磁性薄膜异质结非制冷红外探测器，其特征是，包括在衬底上设有自下到上的结构：衬底绝缘层，底面反射电极层，所述电极层置于所述衬底绝缘层上；二维层状异质结，包括n-型二维层状材料薄膜，p-型二维层状材料薄膜在上述n-型二维材料薄膜上，上述25±10 nm厚的二维层状异质结置于所述底面反射电极层上，其中二维层状异质结结区与底面反射电极层重合且紧密接触；顶电极层，所述顶电极层设置在p-型二维层状材料薄膜的部分区域；透明顶栅绝缘层，所述透明顶栅绝缘层覆盖在整个异质结正上方，透明顶栅绝缘层为二氧化铪或PMMA；所述的透明顶栅电极设置在二维层状异质结正上方，为石墨烯或ITO透明材料；

所述n-型二维层状材料为MoS₂，p-型二维层状材料为窄带隙磁性半导体材料，窄带隙磁性半导体材料为FePSe₃、CrSiTe₃或CrGeTe₃。

2.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述衬底绝缘层为二氧化硅、三氧化二铝、PMMA或PI柔性绝缘衬底。

3.根据权利要求2所述的异质结光电子器件，其特征在于，所述衬底绝缘层的厚度为300±100纳米。

4.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述顶电极层由8±4nm厚的钛及50±20nm厚的金组成。

5.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述底面反射电极层由8±4nm厚的钛及50±20nm厚的金组成。

6.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述顶栅绝缘层包括高介电材料还为氧化锆、三氧化二铝；厚度为300±100纳米。

7.一种根据权利要求1至6中任一项所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，p-型窄带隙磁性半导体材料FePSe₃的制备为，高纯铁粉，高纯Se粉和高纯红磷按比例混合均匀后，放置在高温炉中烧制；烧制过程为：经过6小时升温至750℃，保温4小时后，经过80小时降至710℃，最后自然冷却。