[发明专利]基于石墨烯和耦合光栅的光探测器及其制作方法

摘要

本发明公开了基于石墨烯和耦合光栅的光探测器及其制作方法。本发明结合了石墨烯作为吸收层和耦合光栅作为加强吸收结构的优势，实现高效、高灵敏度和高响应度的光子探测。本发明制备方法采用微纳加工工艺，采用正面或背面的减法或加法工艺，结合石墨烯片上转移或石墨烯片上集成微纳制备的方法，最终实现探测器结构。本发明在探测上可以实现基于金属/石墨烯/金属型(M/G/M)和石墨烯/GaN半导体结型(G/S)原理结构的探测。

主权项

1.基于石墨烯和耦合光栅的光探测器，其特征在于，包括：衬底、波导光栅耦合区、石墨烯吸收层、介质层和金属电极；波导光栅结构是由波导材料通过微纳加工方法制备出的实现光子高效耦合的微纳结构；所述波导光栅耦合区的表面集成石墨烯，形成光子吸收及载流子转化区，光栅两侧的石墨烯分别位于介质层之上和波导材料之上；所述介质层是在光栅一侧的波导材料表面沉积一定厚度和面积的绝缘材料实现；在光栅的周围分别是石墨烯和波导材料的欧姆接触电极，三个电极分别位于波导材料之上、波导材料的石墨烯之上和介质层的石墨烯之上。