[发明专利]单层MoS2同质结、光探测器及其制备方法、电子元件

权利要求书

1.一种单层MoS₂同质结，包含：

n型MoS₂和相邻的p型掺杂MoS₂，二者构成p-n同质结；

其中，所述p型掺杂MoS₂是由单层MoS₂薄膜经过选区p型离子掺杂得到的。

2.根据权利要求1所述的单层MoS₂同质结，其中，所述选区的掺杂面积为单层MoS₂薄膜面积的30％～70％。

3.根据权利要求1或2所述的单层MoS₂同质结，其中，所述选区的掺杂浓度为：0.01mol/L～10mol/L。

4.根据权利要求1至3任一项所述的单层MoS₂同质结，其中，所述单层MoS₂同质结以柔性材料为基底。

5.根据权利要求1至3任一项所述的单层MoS₂同质结，其中，所述单层MoS₂同质结以硬质材料为基底。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的单层MoS₂同质结的制备方法，包括：

在基底上制备单层MoS₂；

在单层MoS₂涂覆PMMA并进行选区刻蚀，使选区的MoS₂暴露于空气中；以及

对选区的MoS₂进行p型掺杂，得到单层MoS₂同质结。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中：

当所述基底的材料为柔性材料时，在基底上制备单层MoS₂包括：

采用化学气相沉积的方法在硬质基底上生长单层MoS₂；或者利用机械剥离块状MoS₂单晶的方式将单层MoS₂剥离在硬质基底上；以及

将单层MoS₂从硬质基底转移至柔性基底上；

当所述基底的材料为硬质材料时，在基底上制备单层MoS₂包括：

采用化学气相沉积的方法在硬质基底上生长单层MoS₂；或者利用机械剥离块状MoS₂单晶的方式将单层MoS₂剥离在硬质基底上。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述将单层MoS₂从硬质基底转移至柔性基底上包括：涂覆一层PMMA薄膜于单层MoS₂上；利用腐蚀液刻蚀硬质基底，得到带有PMMA薄膜的单层MoS₂并转移至柔性基底上；以及去除PMMA薄膜。

9.根据权利要求6至8任一项所述的制备方法，其中，所述对选区的MoS₂进行p型掺杂包括：利用化学掺杂的方式，将p型掺杂物的溶液旋涂在选区之上，并在惰性气体氛围中退火处理；以及去除选区之外残余的PMMA。

10.根据权利要求6至9任一项所述的制备方法，其中：

所述p型掺杂的材料为如下材料中的一种：AuCl₃，TCNQ，F4-TCNQ；

配置AuCl₃溶液的溶剂选择如下溶剂中的一种：去离子水，乙醇或硝基甲烷，溶质为：AuCl₃颗粒或粉末。

11.根据权利要求6至10任一项所述的制备方法，其中，选用AuCl₃溶液进行p型掺杂，将其旋涂在选区之上，旋涂的转速介于1000r/min～4000r/min。