[发明专利]一种MSM光电探测器及其制作方法

权利要求书

1.一种MSM光电探测器，其特征在于，包括衬底以及设置在衬底上的二维半导体材料薄片和两个金属电极，所述二维半导体材料薄片的厚度均匀且具有不对称的几何结构，所述两个金属电极相对地设置在二维半导体材料薄片的两个边缘上，且两个金属电极与二维半导体材料薄片的接触长度不同；所述二维半导体材料薄片采用过渡金属二硫化物半导体材料或单元素半导体材料，所述过渡金属二硫化物半导体材料为MoS₂、WSe₂、MoSe₂和/或WS₂，所述单元素半导体材料包括石墨烯、黑磷和/或硅烯。

2.根据权利要求1所述的一种MSM光电探测器，其特征在于，所述衬底采用的材料为SiO₂、Si、玻璃、GaN或SiC。

3.根据权利要求1所述的一种MSM光电探测器，其特征在于，所述两个金属电极采用相同的金属材料构成，且所述两个金属电极与半导体材料薄片之间的接触处形成肖特基势垒。

4.根据权利要求3所述的一种MSM光电探测器，其特征在于，所述金属材料采用Ti、Cr、Cu、Au、Pt、Pd和Sc中的至少一种。

5.一种MSM光电探测器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在衬底上制备厚度均匀的二维半导体材料；

S2、对二维半导体材料进行加工，形成呈不对称几何结构的薄片；

S3、在二维半导体材料薄片的两侧制备金属电极，形成MSM光电探测器；

其中，两个金属电极与二维半导体材料薄片的接触长度不同；

S4、在形成的MSM光电探测器上制备钝化层。

6.根据权利要求5所述的一种MSM光电探测器的制作方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述二维半导体材料通过机械剥离法或化学气相淀积法制备获得，且二维半导体材料的层数为1-100层。

7.根据权利要求5所述的一种MSM光电探测器的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过以下方式对二维半导体材料进行加工：

采用光刻和反应离子刻蚀技术，去除多余的二维半导体材料，使其形成不对称几何结构的薄片。

8.根据权利要求5所述的一种MSM光电探测器的制作方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过电子束蒸发方法或溅射方法将两个金属电极沉积在衬底上。

9.根据权利要求5所述的一种MSM光电探测器的制作方法，其特征在于，所述步骤S4，其具体为：

采用稳定性钝化材料，使用等离子体化学气相淀积方法或旋涂方法在形成的MSM光电探测器上制备钝化层。