[发明专利]一种基于微球光学谐振增强的硅薄膜光探测器及其制备方法

摘要

本发明属于微纳器件技术领域，具体为一种基于微球阵列实现更强光响应的硅薄膜光探测器及其制备方法。制备方法包括在衬底上制备单层或多层单分散微球阵列作为光学谐振层；借助原子层沉积技术修饰微球阵列；通过单晶硅薄膜的制备/剥离以及转移技术在光学谐振层上形成单晶硅纳米薄膜制作光探测功能层。在制备过程中，通过对微球尺寸以及微球修饰层介电常数控制，调节光谐振层发生强光学谐振时对应的光波频率。在特定频率的光信号作用下，本发明光探测器可以比没有光学谐振层的同类器件获取更强的光响应。该探测器设计新颖，特定光波段下灵敏度高，为弱光信号的探测及传感、光通讯等领域开辟了新的前景。

主权项

一种基于微球光学谐振增强灵敏度的硅薄膜光探测器的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）对衬底材料进行润湿性表面处理，并将微球谐振单元紧密排列在衬底之上，形成单层或多层有序阵列结构，得到光学谐振层；（2）在微球谐振单元表面包覆具有特定介电常数的材料，调节响应波段；（3）将单晶硅半导体薄膜转移至光学谐振层之上；（4）在单晶硅半导体薄膜表面沉积金属电极，并通过热处理改善电极接触；然后完成器件的后续封装。