[发明专利]一种基于三维狄拉克材料的隧穿型光电探测器及制备方法

摘要

本发明涉及一种基于三维狄拉克材料的隧穿型光电探测器及其制备方法，利用三维狄拉克材料作为导电沟道，表面自然钝化层作为介质层，表面量子点层收集和放大产生的光电流。本发明所述器件从下到上依次为衬底(1)、绝缘层(2)、三维狄拉克材料(3)、金属电极(4)、自然钝化层(5)、量子点材料(6)。相比石墨烯、二硫化钼等二维材料，三维狄拉克材料迁移率和吸收率更高，提高了该光电探测器响应速度和响应率，涂覆在表面的量子点材料与三维狄拉克材料形成遂穿效应，拓宽了响应光谱范围并产生光电流增益。该器件具有响应高、速度快、响应光谱宽等特点。

主权项

一种基于三维狄拉克材料的隧穿型光电探测器，其特性在于：器件结构从下到上依次包括：衬底(1)、绝缘层(2)、三维狄拉克材料(3)、金属电极(4)、自然钝化层(5)、量子点材料(6)。其中自然钝化层(5)为三维狄拉克材料(3)暴露空气中形成的钝化层，其厚度在1到10个纳米；所述三维狄拉克材料(3)、金属电极(4)、自然钝化层(5)、量子点材料(6)形成了类似顶栅的结构，其中三维狄拉克材料(3)为底部导电沟道，金属电极(4)为源漏电极，自然钝化层(5)作为绝缘介质层，量子点材料(6)作用类似顶部栅极；所述三维狄拉克材料(3)、自然钝化层(5)、量子点材料(6)之间在静电场作用下形成载流子隧穿结构。