[发明专利]高敏感度中红外光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述高敏感度中红外光电探测器的制备方法包括如下步骤：

1)提供一基底；

2)于所述基底的上表面形成石墨烯层；

3)于所述石墨烯层的上表面形成量子点；

4)于形成有所述量子点的所述石墨烯层上表面形成第一电极及第二电极，所述第一电极与所述第二电极之间具有导通沟道区域；

5)去除所述导通沟道区域之外裸露的所述量子点及所述导通沟道区域之外裸露的所述石墨烯层，并保留位于所述导通沟道区域内的所述量子点及所述石墨烯层。

2.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤1)中提供的所述基底包括锗基底。

3.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤2)中，采用化学气相沉积工艺于所述基底的上表面形成所述石墨烯层，所述石墨烯层包括单原子层石墨烯层。

4.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤3)中，采用分子束外延工艺于所述石墨烯层的上表面生长砷化铟量子点，所述砷化铟量子点的密度为50个/平方微米～70个/平方微米，所述砷化铟量子点的直径为50nm～100nm，所述砷化铟量子点的高度为10nm～30nm。

5.根据权利要求4所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述砷化铟量子点的生长温度为300℃～500℃，铟的生长时间为10s～20s，砷的生长时间为200s～400s。

6.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤4)包括如下步骤：

4-1)于形成有所述量子点的所述石墨烯层上表面旋涂第一光刻胶层，并采用光刻工艺将所述第一光刻胶层进行图形化，以于所述第一光刻胶层内形成定义出所述第一电极和所述第二电极的电极图形；

4-2)于所述电极图形处形成所述第一电极及所述第二电极，并去除所述第一光刻胶层。

7.根据权利要求6所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤4-2)包括如下步骤：

4-2-1)于所述电极图形处形成黏附层；

4-2-2)于所述黏附层上沉积金属以形成所述第一电极及所述第二电极。

8.根据权利要求7所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤4-2-1)中，采用电子束蒸发工艺于所述电极图形处沉积金属钛或金属铬以形成黏附层；步骤4-2-2)中，采用电子束蒸发工艺于所述黏附层上沉积金属金以形成所述第一电极及所述第二电极。

9.根据权利要求1所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤5)包括如下步骤：

5-1)于步骤4)所得结构的上表面旋涂第二光刻胶层，并采用光刻工艺对所述第二光刻胶层进行图形化处理，以于所述导通沟道区域处形成刻蚀阻挡层；

5-2)依据所述刻蚀阻挡层刻蚀所述量子点及所述石墨烯层，以去除所述导通沟道区域之外裸露的所述量子点及所述导通沟道区域之外裸露的所述石墨烯层；

5-3)去除所述刻蚀阻挡层。

10.根据权利要求9所述的高敏感度中红外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤5-2)中，采用感应耦合等离子体工艺刻蚀所述量子点及所述石墨烯层，刻蚀气体氧气，刻蚀气体的流量为10sccm～25sccm，刻蚀反应腔室内的射频功率为10W～30W，感应耦合等离子体的功率为2000W～2500W，刻蚀时间为30s～50s。