[发明专利]基于单晶硅纳米膜/石墨烯的柔性光电探测器及制备方法

权利要求书

1.一种基于单晶硅纳米膜/石墨烯的柔性光电探测器，其特征在于，它由柔性衬底、两根金属互连导线、单晶硅纳米薄膜、石墨烯以及顶层柔性封装层组成，其中一根金属互连导线与单晶硅纳米薄膜接触处形成一个金属接触电极，另一根金属互连导线与石墨烯形成另一个金属接触电极，所述的纳米薄膜与石墨烯有一交叠区域，形成单晶硅/石墨烯肖特基异质结；肖特基异质结处产生的信号分别通过两个金属接触电极引出；所述的金属互连导线末端的顶层柔性封装层被刻蚀掉，裸露出金属互连导线，将信号与外接电路相连。

2.根据权利要求1所述的基于单晶硅纳米膜/石墨烯的柔性光电探测器，其特征在于，所述单晶硅纳米薄膜厚度为100nm~300nm，所述的金属接触电极的厚度为30nm~100nm。

3.根据权利要求1所述的基于单晶硅纳米膜/石墨烯的柔性光电探测器，其特征在于，所述单晶硅纳米薄膜从绝缘体上硅剥离而得，且为多孔结构。

4.根据权利要求1所述的基于单晶硅纳米膜/石墨烯的柔性光电探测器，其特征在于，所述单晶硅纳米薄膜通过湿法转印的方法转印到所述的柔性衬底上的金属接触电极处。

5.根据权利要求1所述的基于单晶硅纳米膜/石墨烯的柔性光电探测器，其特征在于，所述的柔性衬底和顶层柔性封装层均由聚酰亚胺制成。

6.一种如权利要求1所述的柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

S1:在基底上旋涂柔性衬底材料，使其固化，形成柔性衬底；

S2：在所述的柔性衬底光刻显影金属互连导线图案；

S3：电子束蒸发金属，洗去光刻胶，形成金属互连导线；

S4：通过湿法转印的方法转印单晶硅纳米薄膜至衬底金属互连导线一端；

S5：光刻显影单晶硅纳米薄膜图案，刻蚀完全裸露的单晶硅，得到特定位置处特定尺寸的单晶硅纳米薄膜；

S6：转印石墨烯至衬底另一金属互连导线一端，光刻显影石墨烯图案；

S7：完全刻蚀裸露的石墨烯，得到特定位置处特定尺寸的石墨烯；

S8：旋涂柔性封装层材料，使其固化，对制作好的器件进行封装；

S9：光刻显影所述的柔性衬底及柔性封装层材料刻蚀阻挡层图案，电子束蒸发金属，形成刻蚀阻挡层图案；

S10；刻蚀未被刻蚀阻挡层遮挡的柔性衬底及柔性封装层材料，把刻蚀好的器件放入刻蚀液中，刻蚀掉底部的基板，得到柔性光电探测器。

7.根据权利要求6所述的柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的柔性衬底及柔性封装层材料为聚酰亚胺，所述的基板为玻璃。

8.根据权利要求6所述的柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的金属互连导线由Cr和Au组成，所述的S3中电子束蒸发时，先蒸Cr，后蒸Au。

9.根据权利要求6所述的柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的S9中的刻蚀阻挡层由Al制成。

10.根据权利要求6所述的柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，所述的刻蚀液为缓冲氧化物刻蚀液。