[发明专利]一种硅面SiC衬底上的石墨烯光电器件及其制备方法

权利要求书

1.一种硅面SiC衬底上的石墨烯光电器件，包括Si面碳化硅衬底（1）、R30°界面碳缓冲层（2）、石墨烯层（3）；其中R30°界面碳缓冲层（2）位于Si面碳化硅衬底（1）和石墨烯层（3）之间；所述石墨烯层（3）上表面具有金属叉指对电极（4）。

2.根据权利要求1所述的硅面SiC衬底上的石墨烯光电器件，其特征在于，所述Si面碳化硅衬底（1）为4H-Si面碳化硅衬底或6H-Si面碳化硅衬底。

3.根据权利要求1或2所述的硅面SiC衬底上的石墨烯光电器件，其特征在于，所述金属叉指对电极（4）上具有超声压焊的电极引出线（5）。

4.根据权利要求3所述的硅面SiC衬底上的石墨烯光电器件，其特征在于，还包括一个具有通光窗口的封装壳体，所述电极引出线（5）与封装壳体的引脚相连，外部环境的光线能够通过通光窗口照射到石墨烯层（3）。

5.一种硅面SiC衬底上的石墨烯光电器件的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：硅面SiC衬底表面处理；

将清洁的硅面SiC衬底（1）放入热裂解SiC制备石墨烯系统中，待真空度低于5×10^-5Pa后通入0.7～0.9个大气压的氢气，然后在1530～1570℃下保温12分钟以上，然后在氢气保护下自然降温到室温后排除氢气；

步骤2：SiC热裂解生长R30°界面碳缓冲层（2）和石墨烯层（3）；

硅面SiC衬底经步骤1表面处理后，待热裂解SiC制备石墨烯系统真空度再次低于5×10^-5Pa时，通入0.7～0.9个大气压的氩气，然后在1520～1550℃下保温15～20分钟，然后在氩气保护下自然降温到室温；

步骤3：采用叉指电极掩模板和电子束蒸发工艺，在石墨烯层（3）表面蒸镀金属叉指对电极（4）；

步骤4：采用超声压焊工艺在叉指对电极（4）上焊接电极引线（5），并将电极引线（5）与封装壳体的引脚连接，完成器件封装；其中所述封装壳体具有通光窗口，器件封装后外部环境的光线能够通过通光窗口照射到石墨烯层（3）。

6.根据权利要求5所述的硅面SiC衬底上的石墨烯光电器件的制备方法，其特征在于，所述硅面SiC衬底（1）为4H-Si面碳化硅衬底或6H-Si面碳化硅衬底。