[发明专利]集成有波导的石墨烯光电探测器

权利要求书

1.一种集成有波导的石墨烯光电探测器，包括：

波导，位于基板上；以及

光电探测部分，连接到所述波导，并且来自所述波导的光经过所述光电探测部分，

其中所述光电探测部分包括：

第一脊部，从所述波导的下部延伸；

石墨烯，至少形成在所述第一脊部的上表面上；

第二脊部，形成在所述石墨烯上，以面对所述第一脊部；以及

第一电极和第二电极，与所述第一脊部分离，并且电连接到所述石墨烯，

其中所述第二脊部接触所述波导的上部。

2.如权利要求1所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第一脊部和所述第二脊部由选自由硅（Si）、锗（Ge）、硅-锗、III-V族半导体和II-VI族半导体组成的组的任一种形成。

3.如权利要求1所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，还包括提供在所述第一脊部和所述石墨烯之间的第一绝缘层。

4.如权利要求3所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第一绝缘层由选自由硅氧化物、铝氧化物、硅氮化物、硼氮化物和六方晶系硼氮化物组成的组的任一种形成。

5.如权利要求3所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，还包括提供在所述石墨烯和所述第二脊部之间的第二绝缘层。

6.如权利要求5所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第二绝缘层由选自由硅氧化物、铝氧化物、硅氮化物、硼氮化物和六方晶系硼氮化物组成的组的任一种形成。

7.如权利要求6所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层由六方晶系硼氮化物形成。

8.如权利要求6所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的每个形成为单层或者形成为具有约50nm的厚度。

9.如权利要求1所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述石墨烯形成在所述光电探测部分的垂直表面的大致中心处。

10.如权利要求1所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述石墨烯是单层到六层的石墨烯层。

11.如权利要求1所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第一脊部是外延生长的硅层，并且所述第二脊部是多晶硅层。

12.如权利要求1所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第一电极和所述第二电极分别连接有从所述第一电极和所述第二电极在彼此相反的方向上延伸的多个第一指电极和多个第二指电极，并且所述多个第一指电极和所述多个第二指电极交替地布置在所述石墨烯上。

13.如权利要求1所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述波导和所述光电探测部分具有相同的矩形垂直截面。

14.如权利要求13所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中氧化物层布置在所述第一脊部下方，所述石墨烯从所述第一脊部的上表面延伸，以覆盖所述第一脊部的侧表面和所述氧化物层，并且第二绝缘层被提供在所述第一电极和所述第二电极之间的所述石墨烯上。

15.如权利要求14所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第二脊部形成在所述第二绝缘层上，以覆盖所述第一脊部的所述侧表面。

16.如权利要求1所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述波导和所述光电探测部分具有包括底表面和从所述底表面突出的突出脊的截面。

17.如权利要求16所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述石墨烯从所述第一脊部的上表面延伸，以覆盖所述第一脊部的侧表面和所述底表面，并且第二绝缘层被提供在所述第一电极和所述第二电极之间的所述石墨烯上。

18.如权利要求17所述的集成有波导的石墨烯光电探测器，其中所述第二脊部形成在所述第二绝缘层上，以覆盖所述第一脊部的所述侧表面。