[发明专利]悬浮栅光电晶体管及其制备方法

说明书

本发明提供了悬浮栅光电晶体管及其制备方法，所述悬浮栅光电晶体管包括：衬底、光吸收层、介电层、导电层、源电极和漏电极；所述光吸收层设置在所述衬底上，所述介电层设置在所述光吸收层上，所述导电层设置在所述介电层上，所述源电极和所述漏电极分别设置在所述导电层上表面的两侧；其中，所述介电层由载流子迁移率不小于预设数值的材料制成。本发明提供的悬浮栅光电晶体管内具有独立的光吸收层和独立的导电层，且所述导电层具有不小于预设数值的载流子迁移率，能有效弥补现有技术中通过有源层同时起到吸收光谱和导电的功能带来的缺陷，使光电晶体管具有良好的性能。

技术领域

本发明涉及光电探测应用技术领域，更具体地，涉及悬浮栅光电晶体管及其制备方法。

背景技术

目前，随着电子领域的蓬勃发展，电子器件在光电探测应用领域的作用逐渐凸显。光电晶体管是一种能够将光信号转变为电信号的电子器件，已能够广泛应用于电子显示、医疗卫生、环境检测等领域。

传统的光电晶体管如图1所示，这种光电晶体管包括衬底1、在衬底1上设置的柔性材料层2、在柔性材料层2上两端设置的漏电极4和源电极3、在漏电极4、源电极3上和柔性材料层2上未覆盖电极区域设置的有源层5、在有源层5上设置的介质层6、在介质层6上中央区域设置的栅电极7，以及在栅电极7上和介质层6上未覆盖电极区域设置的保护层8，其中，有源层5为电子给体材料和电子受体材料通过溶液共混形成的有机体异质结。

现有技术中的光电晶体管，采用了主要用于太阳能电池中的有机体异质结作为有源层，同时起到吸收光谱和导电的功能，有机体异质结虽然具有较好的光谱吸收性质，但是有机体异质结的载流子迁移率的数量级一般在10^-3，这个载流子迁移率在太阳能电池中已足够，但远远不能为光电晶体管提供良好的导电性能，从而限制光电晶体管的性能。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供了悬浮栅光电晶体管及其制备方法。

一方面，本发明提供了一种光电晶体管，包括：衬底、光吸收层、介电层、导电层、源电极和漏电极；

所述光吸收层设置在所述衬底上，所述介电层设置在所述光吸收层上，所述导电层设置在所述介电层上，所述源电极和所述漏电极分别设置在所述导电层上表面的两侧；

其中，所述导电层由载流子迁移率不小于预设数值的材料制成。

优选地，光电晶体管还包括：绝缘层，所述绝缘层设置在所述衬底与所述光吸收层之间。

优选地，光电晶体管还包括：介电修饰层，所述介电修饰层设置在所述导电层和所述介电层之间。

优选地，所述光吸收层为：由电子给体材料和电子受体材料混合形成的有机体异质结。

优选地，所述电子给体材料和所述电子受体材料均为有机小分子半导体材料或聚合物半导体材料。

优选地，所述电子给体材料为聚合物半导体材料P3HT，所述电子受体材料为小分子半导体材料PC₆₁BM。

优选地，所述导电层的材料为小分子半导体材料NDI3HU-DTYM2，所述NDI3HU-DTYM2的载流子迁移率不小于预设数值。

优选地，所述绝缘层的厚度为295nm～305nm，所述光吸收层的厚度为45nm～55nm，所述介电层的厚度为45nm～55nm，所述源电极和所述漏电极的厚度均为25nm～35nm。

另一方面，本发明还提供了一种上述光电晶体管的制备方法，包括：

S1，在衬底上制备光吸收层；

S2，在所述光吸收层上制备介电层；

S3，在所述介电层上制备载流子迁移率不小于预设数值的导电层；