[发明专利]一种基于光热电转换效应的超高频光子探测器

摘要

本发明公开一种基于光热电转换效应的超高频光子探测器，属于纳米电子器件技术领域，包括锁相放大器、h‑BN透光层、InSe薄膜左Pd电极、InSe薄膜、P掺杂Si基底直流电源VL、P掺杂Si基底Pd电极、石墨屏蔽层直流电源VR、石墨屏蔽层Pd电极、石墨屏蔽层、h‑BN基底、SiO₂氧化层、P掺杂Si基底、InSe薄膜右Pd电极，探测器具有暗电流小、精度高、抗干扰性强等优点。在实际探测中，利用器件非对称结构及InSe薄膜的热电性能，在被测光波照射下，通过在石墨屏蔽层及P掺杂Si基底施加不同的电压，可获得不同的温差电势，进而测试出光子能量及波长。

主权项

1.一种基于光热电转换效应的超高频光子探测器，其特征在于包括：包括锁相放大器（1）、h‑BN透光层（2）、InSe薄膜左Pd电极（3）、InSe薄膜（4）、P掺杂Si基底直流电源VL（5）、P掺杂Si基底Pd电极（6）、石墨屏蔽层直流电源VR（7）、石墨屏蔽层Pd电极（8）、石墨屏蔽层（9）、h‑BN基底（10）、SiO2氧化层（11）、P掺杂Si基底（12）、InSe薄膜右Pd电极（13），首先在掺杂浓度为2×1016cm‑3的厚度为200‑240nm的P型双面高抛光单晶硅基体上通过热氧化法制备厚度为100‑200nm的SiO2氧化层，利用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)转移法将厚度为10nm厚度的石墨屏蔽层放置于SiO2氧化层表面，再将采用化学气相沉积法制备厚度为30nm的h‑BN薄膜通过PMMA方法转移至SiO2氧化层及石墨屏蔽层的表面作为h‑BN基底，然后将厚度为5nm的InSe薄膜通过PMMA方法转移至h‑BN基底的上表面，将厚度为20nm的h‑BN薄膜通过PMMA方法转移至InSe薄膜上表面作为h‑BN透光层，以上每次转移步骤都需要通过丙酮溶解、还原热处理、氧化热处理的工序以去除转移过程中的PMMA残留物，采用电子束蒸发法制备厚度为100nm的Pd电极。