[发明专利]一种石墨烯-氧化亚铜量子点光电探测器及其制备方法

说明书

本发明实施例提供了一种石墨烯‑氧化亚铜量子点光电探测器及其制备方法。其中，所述石墨烯‑氧化亚铜量子点光电探测器包括：铜衬底、氧化亚铜层、石墨烯层以及欧姆接触电极；所述氧化亚铜层处于所述铜衬底和所述石墨烯层之间；所述欧姆接触电极设置于所述石墨烯层表面。本发明实施例提供的石墨烯‑氧化亚铜量子点光电探测器选用以铜作为石墨烯的衬底，将氧化亚铜层作为光吸收面，实现了光电信号的转换，并且石墨烯层、氧化亚铜层以及铜衬底均具有良好的柔性以及电学性质，与现有的集成电路工艺兼容性较好，同时有适用于可能发生较大形变电子设备的潜力，如柔性可穿戴电子设备。

技术领域

本发明涉及光电探测器技术领域，特别是涉及一种石墨烯-氧化亚铜量子点光电探测器及其制备方法。

背景技术

光电探测器可以将感应到的光信号，如可见光信号、红外光信号、紫外光信号，转化为电子设备可以识别的电信号，是一种常用的探测器。为了使得一些电子设备具备探测光信号的功能，可以在这些电子设备中集成光电探测器。

现有技术中，为了获得高灵敏光电探测性能的光电探测器并使得光电探测器可以更好地集成在电子设备中，可以选用石墨烯-硅光电探测器，石墨烯具有透明导电特性，硅作为一种半导体材料与现有的集成电路工艺兼容性较好，因此石墨烯-硅光电探测器可以以现有的集成电路工艺较方便地集成于电子设备中。

但是一些电子设备在使用过程中可能产生较大的形变，如柔性可穿戴设备，这些电子设备对电子元件的柔性有一定需求，而硅的柔性较差，因此石墨烯-硅光电探测器可能无法适用于这些电子设备。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种石墨烯-氧化亚铜量子点光电探测器及其制备方法，以实现与现有的集成电路工艺兼容性较好，同时能够适用于可能发生较大形变的电子设备的光电探测器。具体技术方案如下：

在本发明实施例提供的第一方面，提供了一种石墨烯-氧化亚铜量子点光电探测器，所述石墨烯-氧化亚铜量子点光电探测器包括：

铜衬底、氧化亚铜层、石墨烯层以及欧姆接触电极；

所述氧化亚铜层处于所述铜衬底和所述石墨烯层之间；

所述欧姆接触电极设置于所述石墨烯层表面。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述铜衬底为厚度为25微米，纯度为99.8％的铜箔。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述石墨烯层为单层原生石墨烯。

结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，所述氧化亚铜层包括直径为20纳米-100纳米的氧化亚铜量子点。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，所述欧姆接触电极包括厚度为5纳米的钛层和厚度为100纳米的金层。

在本发明实施例的第二方面，提供了一种石墨烯-氧化亚铜量子点光电探测器的制备方法，所述方法包括：

对铜上石墨烯样品进行氧化，直至所述铜上石墨烯样品的铜衬底与石墨烯层之间生成氧化亚铜层；

在氧化后的所述铜上石墨烯样品的石墨烯层表面设置欧姆接触电极；

将所述欧姆接触电极封装在印刷电路板PCB管座上，得到石墨烯-氧化亚铜量子点光电探测器。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，在所述对铜上石墨烯样品进行氧化之前，所述方法还包括：

将铜箔在通有氩气的化学气相淀积CVD管式炉中加热至预设的生长温度；

在铜箔保持保持在所述生长温度第一时长之后，向所述CVD管式炉中通入氢气，对所述铜箔进行恒温退火处理；

向所述CVD管式炉中通入甲烷；