[发明专利]一种异质结红外光电传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种异质结红外光电传感器，其特征在于，采用基于Cu/SnSe/Ge/In-Ga的异质结的光电传感器；将SnSe/Ge的异质结作为光吸收活性层，在SnSe/Ge的异质结的界面处形成电场；将Cu的微栅格结构作为顶电极，与SnSe的晶体薄膜形成欧姆接触；将In-Ga合金或In的晶体薄膜作为底电极，与Ge的晶体基片形成欧姆接触。

2.如权利要求1中所述的一种异质结红外光电传感器，其特征在于，所述SnSe的晶体薄膜厚度设置为50-90nm，电阻率设置为2.20×10³Ω·cm，电导类型设置为P型。

3.如权利要求1中所述的一种异质结红外光电传感器，其特征在于，所述Ge的晶体基片厚度设置为100-200μm，电阻率设置为1.0-5.0Ω·cm，电导类型设置为N型。

4.如权利要求1中所述的一种异质结红外光电传感器，其特征在于，所述顶电极的厚度设置为60-100nm，结构设置为鱼骨状结构，线宽设置为100μm，线长设置为4.8mm，间隔设置为500μm。

5.如权利要求1中所述的一种异质结红外光电传感器，其特征在于，所述底电极的厚度设置为60-100nm。

6.如权利要求1中所述的一种异质结红外光电传感器，其特征在于，所述Cu/SnSe/Ge/In-Ga的异质结的光电传感器设置为方形器件，尺寸设置为5mm×5mm×200μm。

7.如权利要求1中所述的一种异质结红外光电传感器，其特征在于，所述Cu/SnSe/Ge/In-Ga的异质结的光电传感器所感知的红外光波长为1064nm、1310nm和1550nm。

8.一种异质结红外光电传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于Ge晶体基片得到表面洁净的Ge衬底，在Ge衬底上构造高结晶度的SnSe晶体薄膜，得到具有电学突变结的SnSe/Ge的异质结；

在所述SnSe/Ge的异质结上SnSe晶体薄膜的一侧制备Cu栅格电极，得到Cu/SnSe/Ge的异质结；

在所述Cu/SnSe/Ge的异质结上Ge晶体基片的一侧制备In-Ga合金或In电极，得到具有Cu/SnSe/Ge/In-Ga的异质结的红外光电传感器。

9.如权利要求8中所述的一种异质结红外光电传感器的制备方法，其特征在于，通过超声清洗设备对Ge晶体基片进行处理，得到表面洁净的Ge衬底，采用物理气相沉积法或磁控溅射结合后退火工艺在Ge衬底上构造高结晶度的SnSe晶体薄膜。

10.如权利要求8中所述的一种异质结红外光电传感器的制备方法，其特征在于，通过真空热蒸发、磁控溅射或电子束蒸发工艺在所述SnSe/Ge的异质结上SnSe晶体薄膜的一侧制备结构由掩膜版或光刻工艺所决定的Cu栅格电极，通过旋涂工艺在Ge晶体基片的一侧旋涂一层In-Ga合金或蒸发一层In薄膜作为器件的底接触欧姆电极。