[发明专利]增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器及制作方法

权利要求书

1.增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器，其特征在于，该探测器包括柔性衬底层(1)，所述的柔性衬底层(1)上自下而上依次生长金属电极层(2)、介质层(3)、二维半导体晶体材料层(4)及金属纳米颗粒层(5)，所述的二维半导体晶体材料层(4)的两端分别设置第一金属电极(6)和第二金属电极(7)；

所述的金属电极层(2)为栅极，所述的第一金属电极(6)为源极，所述的第二金属电极(7)为漏极。

2.根据权利要求1所述的增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器，其特征在于，所述的柔性衬底层(1)为超薄玻璃、高分子聚合物或金属箔片，所述的高分子聚合物为聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

3.根据权利要求1所述的增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器，其特征在于，所述的金属电极层(2)为通过电子束蒸发生长在柔性衬底层上的金层，厚度在200nm以内。

4.根据权利要求1所述的增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器，其特征在于，所述的介质层(3)为有机材料层、透明Al₂O₃层或铁电介质层，厚度在50nm以内，所述有机材料为聚四乙烯苯酚、聚乙烯吡咯烷酮或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。

5.根据权利要求1所述的增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器，其特征在于，所述的二维半导体晶体材料层(4)的材质为MoS₂。

6.根据权利要求1所述的增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器，其特征在于，所述的金属纳米颗粒层(5)为厚度小于5nm的Au纳米颗粒层。

7.根据权利要求1所述的增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器，其特征在于，所述的第一金属电极(6)和第二金属电极(7)为透明导电材料制作得到，包括氧化铟锡或氧化锌铝，金属电极的厚度为10-100nm。

8.如权利要求1所述的增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器的制作方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

1)清洗衬底：将柔性衬底层清洗干净；

2)制作栅电极：通过电子束蒸发或磁探测射方法在柔性衬底层上生长一层金属电极层；

3)制作介质层：通过原子层淀积或旋涂在金属电极层上方生长介质层；

4)制作二维半导体晶体层：在介质层上通过转移技术覆盖二维半导体晶体材料；

5)制作金属纳米颗粒层：通过电子束蒸发或磁控射在二维半导体晶体材料上方生长一层，厚度小于5nm的金属Au；

6)退火处理：将器件在200℃-300℃下退火30分钟，退火后，Au薄膜层变成Au纳米颗粒；

7)制作电极：用PMMA作为光刻胶，通过溅射在二维半导体晶体材料上制作源电极和漏电极。

9.根据权利要求8所述的增强二维半导体晶体材料光吸收效率的探测器的制作方法，其特征在于，经机械剥离工艺获得二维半导体晶体材料，之后通过转移技术转移到介质层上。