光电探测器及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115939241A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211596092.5(22)申请日2022.12.12(71)申请人浙江芯科半导体有限公司地址310000浙江省杭州市富阳区春江街道江南路68号第23幢706室(72)发明人李京波杨孟孟(74)专利代理机构杭州五洲普华专利代理事务所(特殊普通合伙)33260专利代理师朱林军(51)Int.Cl.H01L31/0352(2006.01)H01L31/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称光电探测器及其制备方法(57)摘要本申请公开了光电探测器及其制备方法，其中，光电探测器包括：氧化硅片，具有硅基衬底以及位于硅基衬底上方的二氧化硅层，所述二氧化硅层上具有硅窗口；In2Se3层，位于所述二氧化硅层的上方，覆盖所述硅窗口，In2Se3层与硅窗口相对应的部分处于悬浮状态；WSe2层，位于所述In2Se3层的上方，与所述硅窗口相对应；两个电极，位于所述WSe2层的上方，两个电极分别位于硅窗口的两侧。本申请采用应变工程，通过将In2Se3层悬浮，避免了与氧化硅片接触，这种结构形式可以大大降低现有技术因为衬底的不利影响导致器件性能受限或不稳定的问题。CN115939241ACN115939241A权利要求书1/2页1.一种光电探测器，其特征在于，包括：氧化硅片，具有硅基衬底以及位于硅基衬底上方的二氧化硅层，所述二氧化硅层上具有硅窗口；In2Se3层，位于所述二氧化硅层的上方，覆盖所述硅窗口，In2Se3层与硅窗口相对应的部分处于悬浮状态；WSe2层，位于所述In2Se3层的上方，与所述硅窗口相对应；两个电极，位于所述In2Se3层的上方，两个电极分别位于硅窗口的两侧。2.如权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述硅窗口的宽度为5～10μm，长度1～10mm；所述In2Se3层的厚度为10～50nm，所述WSe2层的厚度为10～50nm。3.一种光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提供氧化硅片，所述氧化硅片具有硅基衬底以及位于硅基衬底上方的二氧化硅层，在所述二氧化硅层上蚀刻出硅窗口；(2)将In2Se3转移至所述二氧化硅层的上方，形成In2Se3层，所述In2Se3层覆盖所述硅窗口；(3)在In2Se3层上加工出两个电极，两个电极分别位于硅窗口的两侧；(4)将WSe2转移至所述In2Se3层的上方，形成WSe2层，所述WSe2层与所述硅窗口相对应。4.如权利要求3所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述硅窗口的宽度为5～10μm，长度1～10mm。5.如权利要求1所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的硅窗口通过紫外光刻和反应离子蚀刻工艺加工得到。6.如权利要求1所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体操作方式为：将裁剪好的块状PDMS的正面贴于In2Se3单晶上，按压后通过PDMS上的粘附力剥离得到In2Se3材料；将附有In2Se3材料的PMDS的反面粘在透明干净的载玻片上，In2Se3材料所在侧为载玻片的正面；将具有硅窗口的氧化硅片固定在转移平台上的加热台中央，将载玻片正面朝下，通过显微镜找到硅窗口，对准后控制载玻片下降，使In2Se3材料覆盖硅窗口，形成In2Se3层；将加热台加热至60～90℃，保持5～10分钟；释放压力，将载玻片抬起，PDMS从In2Se3层移除，In2Se3层在硅窗口处保持悬浮状态。7.如权利要求1所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，通过光刻工艺和电子束蒸镀方法制得电极。8.如权利要求7所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在加工得到电极后，还包括退火操作，所述退火操作为：在100～150℃的Ar气氛中退火1h。9.如权利要求1所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的具体操作方式为：将裁剪好的块状PDMS的正面贴于WSe2单晶上，按压后通过PDMS上的粘附力剥离得到WSe2材料；将附有WSe2材料的PMDS的反面粘在透明干净的载玻片上，WSe2材料所在侧为载玻片的2CN115939241A权利要求书2/2页正面；将步骤(3)得到氧化硅片固定在转移平台上的加热台中央，将载玻片正面朝下，控制载玻片下降，使WSe2材料按压在In2Se3层的与硅窗口相对应的位置处，形成WSe2层；将加热台加热至100～120℃，保持3～5min；释放压力，将载玻片抬起，PDMS从WSe2层移除。3CN115939241A说明书1/5页光电探测器及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及半导体领域，具体涉及光电探测器及其制备方法。背景技术[0002]