[发明专利]一种增强型石墨烯‑硅异质结光电探测芯片及其制备方法

权利要求书

1.增强型石墨烯硅-异质结光电探测芯片的制作方法，包括步骤：

S1.提供具有N型掺杂的硅衬底；

S2.在所述的N型硅衬底表面生长一层SiO₂绝缘层；

S3.通过光刻方法和刻蚀液体，在衬底上表面腐蚀部分SiO₂绝缘层，制备出具有窗口区域裸露的N型硅；

S4.在衬底上表面生长或转移界面钝化层；

S5.在衬底上表面转移具有金属纳米结构修饰的石墨烯层；

S6.在衬底下表面和衬底上表面未刻蚀SiO₂层的区域蒸镀金属电极。

2.根据权利要求1所述的增强型石墨烯硅-异质结光电探测芯片的制备方法，其特征在于所述的衬底为N型衬底，电阻率为0.01～10Ω·cm。

3.根据权利要求1所述的增强型石墨烯硅-异质结光电探测芯片的制备方法，其特征在于：所述的界面钝化层材料包括但不限于SiO₂、Si₃N₄、hBN、AlN中的一种；所述的界面钝化层材料厚度为0.1nm-5nm。

4.根据权利要求1所述的增强型石墨烯-硅异质结光电探测芯片的制备方法，其特征在于：所述的具有金属纳米结构修饰的石墨烯层，石墨烯的层数为1-10层。

5.根据权利要求1所述的增强型石墨烯硅-异质结光电探测芯片的制备方法，其特征在于：所述的金属纳米结构，是通过包括纳米球刻蚀技术、光刻、纳米压印、金属薄膜退火技术、旋涂合成的金属纳米粒子在内的方法对石墨烯层进行修饰得到。

6.据权利要求1所述的增强型石墨烯硅-异质结光电探测芯片的制备方法，其特征在于：所述的金属纳米材料为Ag、Au、Al、Rh、Ni、Pt中的一种或任意组合或类金属材料。

7.据权利要求1所述的增强型石墨烯硅-异质结光电探测芯片的制备方法，其特征在于：所述的金属纳米结构尺寸为20-1000nm。

8.据权利要求1所述的增强型石墨烯硅-异质结光电探测芯片的制备方法，其特征在于：所述的转移具有金属纳米结构修饰的石墨烯层，转移方法可采用湿法转移或干法转移中的一种。

9.一种石墨烯-硅异质结光电探测芯片，所述的探测芯片包括硅衬底；其特征在于：还包括SiO₂绝缘层，位于硅衬底周围边界；界面钝化层，位于硅衬底之上；石墨烯层，位于界面钝化层之上；金属纳米结构层，位于石墨烯层之上，所述的金属纳米结构尺寸为20-1000nm。

10.如权利要求9所述的一种石墨烯-硅异质结光电探测芯片，其特征在于：所述的金属为Ag、Au、Al、Rh、Ni、Pt中的一种或任意组合或类金属材料。