[发明专利]基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器、制备及应用

权利要求书

1.一种基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)取PET基底，清洗干净；

2)在PET基底上沉积一层金属Al，形成铝掩壁，并在金属Al表面定义方形窗口；

3)在所述窗口上均匀旋涂二硫化钼分散液，烘干，形成二硫化钼薄膜；

4)控制磁控溅射的条件，溅射钆铁石榴石薄膜到所形成的窗口中的二硫化钼薄膜表面，获得一层钆铁石榴石插层；

5)去除铝掩壁，获二硫化钼薄膜和上层的钆铁石榴石插层薄膜；

6)制备石墨烯薄膜并转移到PET基底上，完全覆盖钆铁石榴石插层和二硫化钼薄膜表面；

7)通过光刻和等离子体工艺刻蚀石墨烯薄膜边缘，得到石墨烯薄膜；

8)通过紫外光刻和电子束沉积技术在石墨烯薄膜上面沉积一层金属Al，在金属Al表面定义方形窗口；

9)控制磁控溅射的条件，溅射钆铁石榴石薄膜到所形成的窗口中的石墨烯薄膜表面，形成钆铁石榴石插层；

10)在所形成的钆铁石榴石插层上均匀旋涂单壁碳纳米管分散液，烘干，形成单壁碳纳米管薄膜；

11)去除金属Al，获得单壁碳纳米管薄膜和下层的钆铁石榴石插层；

12)在所得到石墨烯薄膜两端和单壁碳纳米管薄膜两端制备探测器的金属电极，得到基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器。

2.根据权利要求1所述的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤3)中，利用匀胶机以2000-5000转/min速度旋涂一层二硫化钼分散液，旋涂时间为30-60秒，旋涂好的样品放到100℃的烘烤台上烘烤10-20min。

3.根据权利要求1所述的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤4)、9)中，控制磁控溅射机的背底真空为2×10^-5，溅射气压为1帕，通入体积比为1:1，气流量均为20sccm的氧气和氩气，溅射功率设置为60W，磁控溅射时间为10-20s。

4.根据权利要求3所述的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，钆铁石榴石插层厚度为2-5nm。

5.根据权利要求1所述的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤6)中，采用PMMA湿法转移的方法来转移石墨烯薄膜到PET基底上。

6.根据权利要求1所述的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤8)中，在石墨烯薄膜上面沉积一层100-200nm金属Al。

7.根据权利要求1所述的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤12)中，在石墨烯薄膜和单壁碳纳米管薄膜左右两侧制备10-30nm厚的金属Cr及60-90nm厚的金属Au电极。

8.一种如权利要求1-7任一项所述方法制备得到的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器，其特征在于，包括PET基底、二硫化钼薄膜、钆铁石榴石插层、石墨烯薄膜、单壁碳纳米管薄膜和金属电极；二硫化钼薄膜位于PET基底表面，钆铁石榴石插层覆盖在二硫化钼薄膜上方，石墨烯薄膜覆盖在钆铁石榴石插层和PET基底表面，石墨烯薄膜上方覆盖有一层钆铁石榴石插层，单壁碳纳米管薄膜覆盖在钆铁石榴石插层上方，金属电极位于覆盖在PET基底上的石墨烯薄膜上以及方形窗口相对应的两侧。

9.根据权利要求8所述的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器，其特征在于，金属电极采用10nm-30nm金属Cr作为过渡层和60-90nm金属Au作为电极，电极与石墨烯薄膜和单壁碳纳米管薄膜形成欧姆接触。

10.根据权利要求9所述的基于GdIG辅助的双异质结柔性光电探测器在智能医疗检测中应用。