[发明专利]一种制备柔性透明的石墨烯/硅金属-半导体-金属光电探测器的方法

摘要

本发明公开了一种制备柔性透明的石墨烯/硅金属‑半导体‑金属光电探测器的方法，包括：将SOI硅衬底的硅薄膜刻蚀成硅条；在SOI硅衬底的二氧化硅隔离层上表面光刻出金电极图形，镀金电极；制备单晶石墨烯薄膜；在二氧化硅隔离层、硅条和金电极上表面覆盖单晶石墨烯薄膜；将单晶石墨烯薄膜图形化成叉指型；在图形化的器件上表面覆盖PC薄膜，刮去边缘PC膜，放进BOE刻蚀液中刻蚀掉硅衬底；本发明光电探测器可以进行宽光谱探测，解决了传统硅基PIN结对紫外光探测响应低的问题，光生载流子与硅晶格产生碰撞离子化，获得很高的增益；本发明制备工艺简单，成本低廉，具有响应度高，响应速度快，内部增益大，开关比小，易于集成的特点。

主权项

1.一种制备柔性透明的石墨烯/硅金属‑半导体‑金属光电探测器的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将SOI硅衬底（1）的硅薄膜采用深能级反应刻蚀机ICP刻蚀成矩形的硅条（3），所述SOI硅衬底（1）从上至下包括硅薄膜、二氧化硅隔离层（2）和硅衬底（1）；所述硅薄膜厚度为200 nm，硅条（3）厚度为200 nm，二氧化硅隔离层（2）厚度为100 nm；（2）在二氧化硅隔离层（2）上表面光刻出位于硅条（3）两侧、且平行于硅条（3）的金电极图形，然后采用电子束蒸发技术镀金电极（4）；（3）采用化学气相沉积方法在铜箔基底上制备单晶石墨烯薄膜（5）；（4）在二氧化硅隔离层（2）、硅条（3）和金电极（4）上表面覆盖单晶石墨烯薄膜（5）；（5）将单晶石墨烯薄膜（5）采用光刻技术图形化成叉指型，随后利用等离子体刻蚀去除多余的石墨烯，图形化后的单晶石墨烯薄膜（5）的覆盖范围在金电极（4）包围的范围内；（6）在步骤（5）得到的图形化的器件上表面覆盖PC薄膜，刮去边缘PC膜，并放进BOE刻蚀液中刻蚀掉硅衬底（1），制备出柔性透明超薄的石墨烯/硅金属‑半导体‑金属光电探测器。