[发明专利]一种纳米层状横向同质PN二极管及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种纳米层状横向同质PN二极管及其制备方法与应用。所述p型过渡金属硫族化合物膜和n型过渡金属硫族化合物膜均位于介质层的上表面，且横向连接；电极层分别与p型过渡金属硫族化合物膜和n型过渡金属硫族化合物膜纵向连接或横向连接；所述p型过渡金属硫族化合物膜和n型过渡金属硫族化合物膜由相同过渡金属硫族化合物组成。本发明制备方法简单，采用磁控溅射使氧等离子体实现过渡金属硫族化合物高效率低损伤的p型掺杂，实现了有效、可控掺杂，得到的二极管用于光电探测器具有更快光响应和更高探测率。

主权项

1.一种纳米层状过渡金属硫族化合物横向同质PN二极管的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)选取上表面有介质层的单晶硅作为衬底，在介质层上制备层状n型过渡金属硫族化合物膜，形成样品A；(2)在步骤(1)所述样品A的n型过渡金属硫族化合物膜上旋涂光刻胶，经EBL曝光及显影后，采用电子束蒸发在光刻胶上制备重金属膜，去胶后获得n型过渡金属硫族化合物膜表面留有坐标标记的样品B；(3)在步骤(2)所述样品B的n型过渡金属硫族化合物膜表面旋涂光刻胶，经EBL曝光及显影，获得n型过渡金属硫族化合物膜至少有部分暴露在外，且不是全部暴露在外的样品C；(4)采用磁控溅射使氧等离子体对步骤(3)所述的样品C进行掺杂，去除步骤(3)旋涂的光刻胶，得到样品D；(5)在惰性气体环境下，将步骤(4)得到的样品D在400℃‑500℃条件下退火，退火时间为50min‑90min；使n型过渡金属硫族化合物膜暴露在外的部分掺杂氧离子，形成p型过渡金属硫族化合物膜，得到样品E；(6)在步骤(5)得到的样品E上表面旋涂光刻胶，经EBL曝光及显影，获得n型过渡金属硫族化合物膜和p型过渡金属硫族化合物膜上表面分布的电极区域，或者n型过渡金属硫族化合物膜和p型过渡金属硫族化合物膜边界外侧的电极区域，得到样品F；(7)在步骤(6)所述样品F的电极区域采用电子束蒸发制备电极层；所述电极层为两层金属层，得到样品G；(8)将步骤(7)所述的样品G去胶，即得到纳米层状过渡金属硫族化合物横向同质PN二极管。