[发明专利]一种PtTe2

说明书

本发明提供了一种PtTesubgt;2/subgt;‑GaAs异质结光电晶体管及其制备方法，所述方法包括如下步骤：提供GaAs衬底，在所述GaAs衬底表面沉积SiOsubgt;2/subgt;薄膜；对部分区域的SiOsubgt;2/subgt;薄膜进行刻蚀，直到暴露出底部的GaAs衬底表面；将PtTesubgt;2/subgt;纳米片转移到所述GaAs衬底和SiOsubgt;2/subgt;薄膜的边界位置，所述PtTesubgt;2/subgt;纳米片底部一部分与SiOsubgt;2/subgt;薄膜接触，另一部分和GaAs衬底接触形成垂直异质结；制备电极图案，在所述PtTesubgt;2/subgt;纳米片两侧的GaAs衬底和SiOsubgt;2/subgt;薄膜表面形成源、漏电极；将上述整体器件退火，制得PtTesubgt;2/subgt;‑GaAs异质结光电晶体管。本发明将金属与半导体结合制得PtTesubgt;2/subgt;‑GaAs异质结光电晶体管，不仅加快了光响应速度，还表现出较高的光灵敏度和比探测率，促进了微纳光电子器件方面的应用发展。

技术领域

本发明属于光电探测技术领域，具体涉及一种PtTe₂-GaAs异质结光电晶体管及其制备方法。

背景技术

近些年来，研究发现10族贵金属硫属化物如PdSe₂、PtSe₂等具有独特的物理特性和优异的环境稳定性，在红外光探测器、整流器、逻辑开关门路、自旋电子器件等方面发挥出了巨大的应用潜力。PtTe₂是十族贵金属碲化物，属于拓扑半金属，具有I I类狄拉克费米子特性。PtTe₂的动量空间中导带与价带接触的位置形成了四重简并的狄拉克点，交点的费米子满足三维狄拉克方程，并且在三维空间均有线性色散关系，可以看做是二维石墨烯能带在三维的延伸，同时具有时间反演对称性和空间反演对称性，并且满足相对论型色散关系，可以近乎无损耗传播。此外，PtTe₂能够实现超高的电导率，狄拉克费米子的色散机制也使得其拥有高效的电荷传输性能，并且和其他层状材料类似的是，层与层之间的范德瓦斯作用力使得PtTe₂表现出厚度可调带隙行为，而且展现了优异的可见—红外光—太赫兹吸收特性。另一方面，PtTe₂的非平衡载流子的扩散可以产生自供电位移光电流，在小偏置下促进响应度的数量级增强，即使在零偏压下，狄拉克锥上的耦合电极子之间会产生不对称激发，与光信号耦合作用产生光电流。拓扑半金属由于其特殊的光电结构、较强的光吸收率和高载流子迁移率而被证明在光电探测领域具有巨大的应用前景，尤其是PtTe₂这种二维狄拉克半金属材料，其具有倾斜I I型狄拉克锥，具有较高的迁移率并且具有宽谱探测和快速响应光电探测。

GaAs由于具有高电子迁移率特性，直接带隙，带隙在1.42eV左右，光谱范围从可见光到近红外，因此被应用于制造微波集成电路、红外发光二极管、半导体激光器和太阳能电池。

半金属/半导体肖特基光电二极管来抑制暗电流，最终导致超快的光响应以及高性能的光检测和明显的光电响应特性，因此本发明制备了PtTe2/GaAs光电晶体管，现有技术中还未见有将这两种物质结合的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种PtTe₂-GaAs异质结光电晶体管及其制备方法，以改善光响应特性，加快光响应速度，实现高性能的光检测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下：

一种PtTe₂-GaAs异质结光电晶体管制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供GaAs衬底，在所述GaAs衬底表面沉积SiO₂薄膜；

对部分区域的SiO₂薄膜进行刻蚀，直到暴露出底部的GaAs衬底表面；