[发明专利]基于二维层材料p‑i‑n异质结光电子器件

摘要

一种基于层状材料p‑i‑n异质结的雪崩探测器，所述的雪崩探测器包括在基底上设有自下到上的结构衬底绝缘层，所述绝缘层包括二氧化硅、PMMA等柔性绝缘衬底；p‑i‑n异质结，所述p‑i‑n异质结包括p‑型半导体二维薄膜材料，所述p‑型半导体二维薄膜材料即薄膜层5叠放在一个包括确定层数的氮化硼带隙较大本征半导体或绝缘层下，n‑型半导体二维薄膜材料薄膜4叠放在上述氮化硼上，整个异质结器件层置于所述绝缘层上，氮化硼将两半导体二维薄膜材料层分开；顶栅绝缘层包括二氧化硅、三氧化二铝、二氧化铪、ITO等；顶栅金属电极层7在所述顶栅绝缘层上。

主权项

一种基于层状材料p‑i‑n异质结的雪崩探测器，其特征在于，所述的雪崩探测器包括在基底上设有自下到上的结构：衬底绝缘层，所述绝缘层包括二氧化硅、PMMA柔性绝缘衬底；p‑i‑n异质结，所述p‑i‑n异质结包括p‑型半导体二维薄膜材料，所述p‑型半导体二维薄膜材料叠放在一个包括确定层数的氮化硼下，n‑型半导体二维薄膜材料薄膜叠放在上述氮化硼上，整个异质结器件层置于所述衬底绝缘层上，氮化硼将两半导体二维薄膜材料层分开；顶栅金属电极做在顶栅介电层覆盖的异质结上；金属电极层，包括源电极层及漏电极层，所述源电极层和漏电极层分别覆盖n型二维层状薄膜材料和p型二维层状薄膜材料半导体层，并覆盖在所述n与p二维层状薄膜材料薄膜层的各一端上；顶栅金属电极层在顶栅介电层即顶栅绝缘层上，所述顶栅绝缘层包括二氧化硅、三氧化二铝、二氧化铪或ITO；所述顶栅绝缘层厚度为10‑30纳米；所述p‑型半导体二维薄膜材料和n‑型半导体二维薄膜材料包含黑鳞、过渡金属硫族化合物或石墨烯。