[发明专利]应用派瑞林N薄膜直接生长石墨烯的硅肖特基结探测器

摘要

本发明公开了应用派瑞林N薄膜直接生长石墨烯的硅肖特基结探测器，属于半导体光电子器件技术领域。其基本结构从下往上依次为：下金属电极、轻掺杂n型硅、二氧化硅绝缘层、石墨烯薄膜、上金属电极。应用派瑞林N直接生长石墨烯，生长原理简单，生长速度快，石墨烯无需转移，大幅度提升器件制备效率。制得的石墨烯与衬底接触良好，石墨烯薄膜均匀，污染少，因此所得到的探测器一致性好。适合于未来石墨烯—硅肖特基结探测器的大规模产业化制备。

主权项

1.应用派瑞林N薄膜直接生长石墨烯的硅肖特基结探测器，其特征在于：将派瑞林N薄膜作为碳源直接生长的石墨烯用于硅肖特基结探测器的制备；其特征在于：/n该探测器从下往上的结构依次为：下金属电极(101)、轻掺杂n型硅(102)、二氧化硅绝缘层(103)、石墨烯薄膜(104)、上金属电极(105)；/n该探测器的实施方法的流程如下：/n步骤1、将外延片清洗后，光刻后，用光刻胶做掩膜，在有300nm厚二氧化硅层的轻掺杂硅衬底上刻蚀出轻掺杂n型硅(102)的窗口；/n步骤2、在衬底表面利用气相沉积法沉积派瑞林N薄膜(106)，派瑞林N薄膜厚度大于等于100nm；/n步骤3、利用氩等离子刻蚀派瑞林N薄膜的表面，使派瑞林N薄膜的表面发生交联，形成一层几纳米厚的交联层(107)；/n步骤4、在快速退火炉中1100℃快速退火30s，交联层的派瑞林N薄膜发生石墨化转变为石墨烯薄膜(104)，未发生交联的派瑞林N薄膜则在温度达到650℃以上时就分解汽化；/n步骤5、光刻石墨烯图形，以光刻胶为掩膜，用氧等离子体刻蚀石墨烯，形成石墨烯薄膜(104)—轻掺杂n型硅(102)肖特基结窗口；/n步骤6、光刻电极图形，在石墨烯薄膜(104)上面和衬底背面利用溅射或者蒸发制作上金属电极(105)和下金属电极(101)，电极材料为Ti/Au，厚度为15nm/100nm；最终得到应用派瑞林N薄膜直接生长石墨烯的硅肖特基结探测器。/n