[发明专利]一种电荷耦合器件以及电荷耦合器件的制备方法

权利要求书

1.一种电荷耦合器件，其特征在于，包括：

功能层；

硅半导体层，所述硅半导体层位于所述功能层的表面；

胶体量子点半导体层，位于所述硅半导体层远离所述功能层的一侧；所述胶体量子点半导体层具有短波红外吸收特性，用于吸收光子，并将其转换为电荷。

2.根据权利要求1所述的电荷耦合器件，其特征在于，所述功能层包括：载体片、栅极层和绝缘层；

所述栅极层位于所述载体片的表面；

所述绝缘层位于所述栅极层远离所述载体片的一侧，所述硅半导体层位于所述绝缘层远离所述载体片的一侧；或者，

所述功能层包括栅极层和绝缘层；

所述绝缘层位于所述栅极层的一表面，所述硅半导体层位于所述绝缘层远离所述栅极层的一侧。

3.根据权利要求1所述的电荷耦合器件，其特征在于，所述胶体量子点半导体层包括金属氧化物薄膜；

所述金属氧化物薄膜的材料为对可见光和近红外光吸收系数小于阈值的材料。

4.根据权利要求1所述的电荷耦合器件，其特征在于，所述胶体量子点半导体层包括金属氧化物薄膜、胶体量子点薄膜和透明导电薄膜；

其中，所述金属氧化物薄膜设置于所述胶体量子点薄膜的靠近所述硅半导体层的一侧，或者所述金属氧化物薄膜设置于所述胶体量子点薄膜的远离所述硅半导体层的一侧；所述透明导电薄膜设置于所述胶体量子点薄膜的上方；胶体量子点薄膜包括硫化铅量子点薄膜、硒化铅量子点薄膜、碲化汞量子点薄膜中至少一种；

所述金属氧化物薄膜的材料为对可见光和近红外光吸收系数小于阈值的材料。

5.根据权利要求3或4所述的电荷耦合器件，其特征在于，所述金属氧化物薄膜的材料为N型半导体材料；

其中，所述金属氧化物薄膜的材料包括氧化锌、二氧化锡、二氧化钛中至少一种。

6.根据权利要求4所述的电荷耦合器件，其特征在于，所述透明导电薄膜为氧化铟锡、掺杂氟的SnO2薄膜中至少一种。

7.根据权利要求2所述的电荷耦合器件，其特征在于，所述硅半导体层包括N型硅半导体层、P型硅半导体层和P++型硅衬底；

其中，所述N型硅半导体层设置于所述绝缘层的一侧表面，所述P++型硅衬底靠近所述胶体量子点半导体层设置，所述P型硅半导体层设置于所述N型硅半导体层和所述P++型硅衬底之间；

所述N型硅半导体层通过粒子注入的方式实现。

8.根据权利要求2所述的电荷耦合器件，其特征在于，所述绝缘层的介电常数大于预设值。

9.根据权利要求2所述的电荷耦合器件，其特征在于，所述栅极层设置有多个图案化阵列。

10.一种电荷耦合器件的制备方法，其特征在于，包括：

制备硅半导体层；

在所述硅半导体层的一表面设置功能层；

在所述硅半导体层远离所述功能层的一侧设置胶体量子点半导体层，所述胶体量子点半导体层具有短波红外吸收特性，用于吸收光子，并将其转换为电荷。