石墨烯/硅异质结光电探测器的制备工艺与其伏安特性的关系

编号：FTJS10097

篇名：石墨烯/硅异质结光电探测器的制备工艺与其伏安特性的关系

作者：杨亚贤 张国青

关键词： 石墨烯 异质结 制备工艺 伏安特性 烘干 刻蚀 退火

机构： 西安工程大学理学院

摘要： 通过湿法转移二维材料与半导体衬底形成异质结是一种制备异质结光电探测器的常见方法。在湿法转移制备异质结的过程中,不同的制备工艺细节对二维材料与半导体形成的异质结的性能有显著影响。本文以典型的二维材料石墨烯(Gr)为例,采用湿法转移制备了一系列相同的Gr/Si异质结光电探测器,对其制备工艺与伏安特性的关系进行了详细研究。实验结果显示,梯度式烘干工艺可以显著降低Gr/Si异质结器件的暗电流,最佳的烘干温度峰值为170°C,170°C以上漏电流基本不再有变化。Gr/Si范德华异质结表面杂质与夹层中的残留水分对异质结的漏电流有显著影响。Gr/Si范德华异质结的选择性刻蚀和退火工艺也能够大幅降低漏电流。因此,合适的烘干工艺、选择性刻蚀工艺、退火工艺在Gr/Si异质结器件的制备过程中非常必要。这些结果对于使用湿法转移方法制备二维材料异质结器件具有一定的参考价值。