[发明专利]光电器件及其制备方法

权利要求书

1.一种光电器件，其特征在于，包括：

衬底(1)，所述衬底(1)为P型重掺杂或N型重掺杂的Ge金属；

绝缘层(2)，形成在所述衬底(1)一侧的部分表面上；

GeSe二维材料层(3)，自所述衬底(1)的部分表面延伸至所述绝缘层(2)上，所述GeSe二维材料层(3)包括至少一片GeSe薄膜，配置为响应于光而产生光生载流子；

电极，所述电极包括至少一组源极(4)和漏极(5)，配置为接收所述光生载流子；所述至少一组源极(4)和漏极(5)分别形成在每片所述GeSe薄膜上和所述衬底(1)的与所述GeSe二维材料层(3)相反的一侧上；

其中，所述衬底(1)与所述GeSe二维材料层(3)形成二维三维异质结。

2.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述衬底(1)的电阻率小于0.1Ω·cm^-1；

优选地，所述绝缘层(2)为氧化硅或氧化铝。

3.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述GeSe薄膜由具有面内各向异性的GeSe单晶形成；

优选地，所述GeSe薄膜的Ge与Se的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述GeSe二维材料层(3)的厚度为20～100nm。

5.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述源极(4)和所述漏极(5)的材料为金；

优选地，所述源极(4)的厚度为30～60nm；

所述漏极(5)的厚度为30～60nm。

6.一种如权利要求1～5中任一项所述的光电器件的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底(1)的一侧形成绝缘层(2)；

刻蚀所述绝缘层(2)，以露出所述衬底(1)的部分表面；

将至少一片GeSe薄膜转移到所述衬底(1)的部分表面上；其中，所述至少一片GeSe薄膜自所述衬底(1)的部分表面延伸至所述绝缘层(2)上；

在所述至少一片GeSe薄膜上形成源极(4)；

在所述衬底(1)的另一侧形成与每个所述源极(4)对应的漏极(5)。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，利用原子层沉积技术或离子束溅射技术在所述衬底(1)的一侧形成绝缘层(2)；

利用光刻技术和感应耦合等离子体刻蚀技术刻蚀所述绝缘层(2)以露出所述衬底(1)的部分表面。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，采用机械剥离GeSe晶体得到所述GeSe薄膜。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，利用干法转移将所述至少一片GeSe薄膜转移到所述衬底(1)的部分表面上。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述至少一片GeSe薄膜上形成源极(4)包括：

在所述至少一片GeSe薄膜上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯层；

利用电子束蒸发技术在所述聚甲基丙烯酸甲酯层上刻蚀得到源极图形刻槽；

利用电子束蒸发技术将金属蒸镀到所述源极图形刻槽处；

利用显影液将所述源极图形刻槽外的聚甲基丙烯酸甲酯层去除。