[发明专利]一种基于硒化物/硫化物异质结的柔性光电探测器的制备方法

权利要求书

1.一种基于硒化物/硫化物异质结的柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：

用3M胶带将覆有ITO的聚酰亚胺薄膜固定在刚性基底上，采用聚酰亚胺薄膜基底的目的在于：聚酰亚胺薄膜稳定性好，便于进行后续光刻处理，该方法方便环保又成本低廉；

在未被胶带覆盖的薄膜上进行电极的光刻显影处理；

对裸露的ITO进行刻蚀，初步得到图形化ITO电极；

将薄膜分别放入丙酮、酒精、去离子水中振荡，去除多余的光刻胶，得到图形化ITO电极，采用ITO电极的目的在于：相较于常用的金属电极，ITO电极与材料间形成的欧姆接触可改善器件光电性能；

选择禁带宽度为1.2-2.4eV的P型硒化物和禁带宽度为1.8-2.2eV的n型硫化物,经机械剥离形成纳米厚度的亚微米薄片，并分别转移到带有ITO电极的聚酰亚胺薄膜上形成基于超薄二维半导体异质结的且各层厚度在10nm-30nm之间的光电探测器件，结区面积在1×10²-2.5×10³平方微米之间；

对器件进行快速退火，其目的在于去除气泡，改善接触；

对器件进行封装，其目的在于防止材料被空气中的氧气氧化对性能造成影响。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用3M胶带将覆有ITO的聚酰亚胺薄膜固定在刚性基底上，包括：

将覆有ITO的聚酰亚胺薄膜置于刚性基底上，聚酰亚胺薄膜的长宽尺寸均小于刚性基底；

用3M胶带在聚酰亚胺薄膜两端进行固定，固定区域为薄膜前三分之一和后三分之一的部分，保证薄膜紧密地固定在刚性基底上，薄膜中间不能用胶带覆盖，以便进行后续的光刻处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对裸露的ITO进行刻蚀，包括：用小刀将带有3M胶带的部分切除，只留有薄膜的部分，其目的在于避免后续的ITO刻蚀液与胶带反应破坏器件；

在水浴加热60℃的条件下，将留下的薄膜放入ITO刻蚀液中5～10s，对光刻处理后裸露的ITO进行湿法刻蚀处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对材料进行机械剥离，并分别转移到带有电极的聚酰亚胺薄膜上形成异质结光电探测器件，包括：

对硒化物及硫化物材料进行机械剥离，并分别利用PDMS印章，在显微镜下精确对准并转移到带有电极的聚酰亚胺薄膜上形成异质结光电探测器件，其中，由于聚酰亚胺薄膜的平整度不如硅片，基底与二维材料之间的范德华力相对较弱，因此在印章接触基底时需外加压强为5×10³-5×10⁴Pa的应力按压3-5分钟之后再缓慢分离，形成器件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对器件进行快速退火，包括：

在压强为5×10^-2-5×10^-1Pa的真空环境下对器件进行80-120℃快速退火5-20分钟，去除气泡，得到更好的接触。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对器件进行封装，包括：

在器件上旋涂适量PDMS，覆盖住材料的表面，但需留出部分电极不覆盖便于测试；

在热台上烘干PDMS溶液，对器件做保护封装。