[发明专利]一种室温拓扑绝缘体太赫兹探测器及制备方法

摘要

本发明公开了一种室温拓扑绝缘体太赫兹探测器及制备方法。器件结构自下而上依次为是衬底、氧化物层、硒化铋薄膜、对数天线和金属源漏电极。器件制备步骤是将机械剥离的具有丰富表面态硒化铋薄膜转移到衬底上，运用紫外光刻或电子束光刻的方法结合传统剥离工艺制备对数天线和金属电极作为源极和漏极，形成硒化铋薄膜场效应晶体管结构。器件在太赫兹光的照射下硒化铋薄膜表面态电子与晶格发生不对称性散射，进而实现室温快速的太赫兹的探测。该太赫兹探测器具有高速、宽频、高响应、高集成度等特点并属于光伏型探测器件，为实现室温太赫兹探测器大规模应用奠定基础。

主权项

一种室温拓扑绝缘体太赫兹探测器，包括衬底(1)，氧化物层(2)、拓扑绝缘体(3)、对数周期天线(4)、金属源极(5)和金属漏极(6)，其特征在于，所述探测器的结构自下而上依次为：衬底(1)、氧化层(2)、拓扑绝缘体(3)、在拓扑绝缘体上层是对数周期天线(4)、金属源极(5)、金属漏极(6)；其中：所述的衬底(1)为低掺杂的Si衬底；厚度为0.3‑0.5毫米；所述的氧化物层(2)为SiO2，厚度300±10纳米；所述的拓扑绝缘体(3)为硒化铋薄膜，沟道长度从2微米到6微米，厚度从10纳米到60纳米；所述的对数周期天线(4)外径4毫米，角度为50°，下层Cr的厚度为5‑15纳米，上层Au的厚度为60‑80纳米；所述的金属源极(5)和金属漏极(6)为Cr和Au电极，下层Cr的厚度为5‑15纳米，上层Au的厚度为60‑80纳米。