一种基于二维功能材料制备柔性光探测器的方法

摘要

一种基于二维功能材料制备柔性光探测器的方法，本发明涉及光探测器的制备方法。本发明是要解决现有的现有的柔性光探测器的光刻工艺技术成本高且难以实现批量化生产的技术问题。方法：制备半导体材料单晶硒化镓或单晶硫化镓；二、用思高胶带在半导体材料表面粘贴-剥离；三、将二维结构半导体材料转移至基底上；四、将铜制掩膜覆到经步骤三处理的基底上，沉积金层和铬层；再去掉掩膜退火处理；五、利用半导体测试仪，筛选出步骤四得到的光探测器半成品中对紫外光有光电响应的电极对，即得到基于二维功能材料制备柔性光探测器。该光探测器紫外光响应度高达100AW^-1以上。可作为微电子器件、光敏器件用于信息传输和储存领域。

主权项

一种基于二维功能材料制备柔性光探测器的方法，其特征在于基于二维功能材料制备柔性光探测器的方法按以下步骤进行：一、利用管式炉高温反应合成出半导体材料单晶硒化镓或单晶硫化镓；二、用思高胶带在步骤一制备的半导体材料表面粘贴——剥离5～50次，得到粘附在思高胶带上的二维结构半导体材料；三、将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底清洗后，将步骤二获得的粘附有二维结构半导体材料的思高胶带粘在聚对苯二甲酸类塑料基底上，轻压排去胶带和基底间的气泡，静置1～10分钟后撕去思高胶带，用乙醇清洗基底除去残留的胶印，干燥后得到复合二维结构半导体材料的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底；四、将电极大小为1mm×1mm、电极间距为10μm的铜制掩膜覆到经步骤三处理的基底上，利用真空镀膜机，在基底上的二维结构半导体材料表面先沉积厚度为40～60nm的金层，再沉积厚度为20～40nm铬层，完成了金/铬合金电极的制备；然后去掉铜制掩膜，将处理后的基底放在管式炉中，在温度为90℃～120℃，氩气与氢气的混合气氛中做退火处理0.5～1.5h，得到光探测器半成品；五、利用半导体测试仪，筛选出步骤四得到的光探测器半成品中对紫外光有光电响应的电极对，即得到基于二维功能材料的柔性光探测器；步骤一中单晶硒化镓的制备方法如下：A、按镓与硒的摩尔比为1：（1.3～2）称取分析纯镓粉与分析纯硒粉，并置于管式炉中，其中硒粉位于管式炉的低温区，镓粉位于管式炉的高低温区，并通入气流量为10～30sccm常压氩气，氩气的流向为从低温区流向高温区；B、将低温区升温至400～600℃，同时将高温区的温度升至1000～1050℃，硒蒸汽随着氩气流动与镓进行接触并发生反应，反应时间30～45min；再将管式炉降至室温，得到单晶硒化镓；步骤一中单晶硫化镓的制备方法如下：A、按镓与硫的摩尔比为1：（1.3～2）称取分析纯镓粉与分析纯硫粉，并置于管式炉中，其中硫粉位于管式炉的低温区，镓粉位于管式炉的高低温区，并通入气流量为10～30sccm常压氩气，氩气的流向为从低温区流向高温区；B、将低温区升温至300～350℃，同时将高温区的温度升至1000～1050℃，硫蒸汽随着氩气流动与镓进行接触并发生反应，反应时间30～45min；再将管式炉降至室温，得到单晶硫化镓。