[发明专利]一种基于二维材料/绝缘层/半导体结构的低功耗电荷耦合器件

摘要

本发明公开了一种基于二维材料/绝缘层/半导体结构的低功耗电荷耦合器件，包括组成阵列的若干像素，像素自下而上依次包括栅极、半导体衬底、绝缘层、源极、漏极与二维材料薄膜层；源极和漏极水平间隔布置于绝缘层的上表面；二维材料薄膜层覆盖在源极、漏极及其之间的绝缘层的上表面。入射光照射到本发明的电荷耦合器件表面，被半导体衬底吸收。由于二维材料的特殊性质，其通过电容耦合可以有效收集载流子，产生的光电流信号直接从单个像素结构输出，实现本地读取、随机读取，无需采用像素间横向转移电荷方式，从根本上改变电荷耦合器件的信号读出方式，提高系统整体响应速度、线性动态范围和可靠性。二维材料异质结可以有效降低器件暗电流。

主权项

1.一种基于二维材料/绝缘层/半导体结构的低功耗电荷耦合器件，包括组成阵列的若干像素，其特征在于，所述像素自下而上依次包括栅极、半导体衬底、绝缘层、源极、漏极与二维材料薄膜层；所述源极和所述漏极水平间隔布置于所述绝缘层的上表面；所述二维材料薄膜层覆盖在所述源极、漏极及其之间的绝缘层的上表面；所述二维材料薄膜层包括两种以上二维材料，不同二维材料之间形成异质结。