[发明专利]基于单层或多层石墨烯的光探测器件

权利要求书

1.一种光探测器件，包括：

a.衬底(10，34)；

b.栅极氧化物层(12)，沉积于所述衬底上；

c.石墨烯的沟道层(14，38)，沉积于所述栅极氧化物层上；以及

d.源极接触区和漏极接触区(6，8，30，32，60-67)，设置在所述石墨烯层上。

2.根据权利要求1所述的光探测器件，其中光探测层为单层石墨烯。

3.根据权利要求1所述的光探测器件，其中光探测层为不超过10层的石墨烯。

4.根据权利要求1、2或3所述的光探测器件，其中提供多个源极(60-63)区和漏极(64-67)区。

5.根据权利要求4所述的光探测器件，其中，所述多个源极区和漏极区包括金属叉指(60-67)。

6.根据权利要求5所述的光探测器件，其中，所述源极和漏极叉指(60-67)由具有不同功函数的不同金属制成。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的光探测器件，进一步包括栅极偏压VG被施加于其上的背栅极(10)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的光探测器件，进一步包括，

栅极介电层(40)，沉积于所述石墨烯层(14，38)上；以及

分离栅极(42，44)，沉积于所述栅极介电层的顶部，用于跨所述石墨烯层施加电场。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的光探测器件，进一步包括：

光波导，形成所述衬底的一部分。

10.根据权利要求1-8所述的光探测器件，进一步包括：

光波导，嵌入所述栅极氧化物层中且在所述石墨烯之下。

11.根据权利要求9或10所述的光探测器件，其中所述光波导为低损耗材料。

12.根据权利要求9、10或11所述的光探测器件，其中所述光波导选自于由硅、氮化硅以及氮氧化物组成的组。

13.一种光探测器阵列，包括多个根据前述权利要求中的任一项所述的光探测器件。

14.一种制作光探测器件的方法，包括：

a.提供衬底(10，34)；

b.将栅极氧化物层(12)沉积于所述衬底上；

c.将石墨烯的沟道层(14，38)沉积于所述栅极氧化物层上；以及

d.在所述石墨烯层上构图形成源极接触区和漏极接触区(6，8，30，32，60-67)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，沉积单层石墨烯作为所述沟道层。