[发明专利]全耗尽铁电侧栅单根纳米线近红外光电探测器及制备方法

摘要

本发明公开了一种全耗尽铁电侧栅单根纳米线近红外光电探测器及制备方法。器件制备步骤是将CVD生长的InP纳米线物理转移到有SiO2氧化层的Si衬底上，利用电子束曝光技术制作源、漏和侧栅电极，并旋涂铁电聚合物薄膜，制备成具有侧栅结构的铁电侧栅纳米线光电探测器。利用独特的侧栅器件结构，并通过铁电聚合物材料负向极化所产生的超强静电场来完全耗尽纳米线沟道中因缺陷或陷阱所产生的本征载流子，从而显著降低了探测器在无栅压下的暗电流，大幅提高了器件的信噪比和探测能力。铁电材料调控下的单根InP及CdS纳米线光电探测器在近红外及可见光波段均显示了超高的探测率。本发明的优点是暗电流低，探测率高，功耗低和响应快。

主权项

一种全耗尽铁电侧栅单根纳米线近红外光电探测器，其特征在于：所述的探测器的结构：在P型Si衬底(1)上是SiO2氧化层(2)、在SiO2氧化层(2)上制备有InP或CdS纳米线(3)，在InP或CdS纳米线(3)纳米线两端是源或漏电极(4)、在其两侧有侧栅电极(5)，铁电聚合物薄膜(6)覆盖在InP或CdS纳米线(3)及电极上，并且保证每个电极有部分裸露在外；所述的P型Si衬底(1)是硼重掺杂，电阻率小于0.05Ω·cm；所述的SiO2氧化层(2)厚度是110nm；所述的InP或CdS纳米线(3)长度是5μm到20μm，直径是50nm到300nm；所述的源或漏电极(4)是金属Cr和Au，厚度分别是15和50nm；所述的侧栅电极(5)是金属Cr和Au，厚度分别是15和50nm，与纳米线距离是300nm；所述的铁电聚合物薄膜(6)是聚偏氟乙烯基[P(VDF‑TrFE)]，厚度是200nm。