一种二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于背对背三型异质结光电晶体管技术领域，更具体地，涉及一种二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管及其制备方法和应用。

背景技术

自2004年石墨烯被发现以来,由于石墨烯具有良好的导热率,超高的室温迁移率等诸多特性,在电子和光电子领域成为了研究的热点,但石墨烯本身零带隙的缺陷使得它不适用于高开关比的逻辑器件中,这限制了石墨烯在电子学上的发展.与石墨烯类似具有层状结构的二维过渡金属硫族化合物逐渐进入人们的视野,0.2-5eV的禁带宽度使得过渡金属硫族化合物不仅在某些方面能够替代石墨烯,还可以发展更广泛的应用,过渡金属硫族化合物的光学电学特性优异,具有高载流子迁移率,其中MoS

过渡金属硫族化合物不仅在光学、电学和物理化学性质上具有优良特性,还具有资源储量丰富、开采成本低和环境友好的特点,与当今世界工业可持续发展的价值观相符,极大地引起了研究者的兴趣,使得过渡金属硫族化合物成为二维材料的研究热点，二硒化锡(SnSe

具有低禁带的SnSe

与传统的光电晶体管相比，破缺型异质结的光电晶体管具有更高的增益和灵敏度。这意味着它可以更有效地转换光信号为电信号，并具有更好的放大能力。在弱光条件下仍能提供可靠的探测和放大功能。破缺能带排列类型的(III型)二维范德华异质结构由于其破缺带偏移和尖锐的带阶，很容易出现隧穿电流，前提是适用于窄带隙上，带隙窄一点其电流密度或者说载流子浓度会更高点，更容易隧穿，在III型能带排列中，一侧的导带底低于另一侧的价带顶，在两种半导体之间具有不重叠的带隙，由于通过带到带量子隧穿在异质结构之间进行电荷传输。因此，被广泛用于设计各种高速、低功率器件，然而其暗电流虽然非常低，但是由于该异质结隧穿几率不高导致光电流不高，且普通的III型异质结光电晶体管响应度并不是很高，有时候可选择的体系又很少，常见的都是两两堆叠，并未有结构上的创新，因此，通过构建背对背三型异质结来改善它的性能，可以发现背对背三型异质结的两个电场的相对方向的作用可以提升它的光电流，有效改善高响应度和快速响应时间无法共存的问题。

通过不同的调制方法实现基于SnSe

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明的目的在于提供一种二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管。

本发明的另一目的在于提供上述二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管，所述光电晶体管的结构为SnSe

优选地，所述SnSe

优选地，所述金属粘附层为Cr或Ti，其厚度为3～15nm，所述Au的厚度为50～100nm。

所述的二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管的制备方法，包括如下具体步骤：

S1.在经清洗的SiO

S2.利用干法转移工艺将厚度为20～50nm的2H-MoTe

S3.在衬底表面旋涂光刻胶，并进行烘干处理，然后通过紫外光刻激光直写在上下两层的SnSe

优选地，步骤S1中所述的SiO

优选地，步骤S3中所述烘干的温度为100℃，烘干的时间为4～30min；所述显影液中显影溶液和水的体积比为1:(6～8)；所述显影溶液为氢氧化钠四硼酸二钠。

所述的二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管在光通信、光传感、光探测、光学成像或二维高性能宽谱光电子器件领域的应用。

本发明通过SnSe

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的二维背对背破缺型能带排列的光电晶体管，即基于SnSe

2.本发明的基于SnSe

3.本发明通过对结构的创新制得的基于SnSe

附图说明

图1为实施例1的基于SnSe

图2为实施例1的基于SnSe

图3为实施例1的基于SnSe

图4为实施例1的基于SnSe

图5为实施例1的基于SnSe

图6为实施例1的基于SnSe

图7为实施例1的基于SnSe

图8为实施例1的基于SnSe

图9为实施例1的基于SnSe

具体实施方式

结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不应理解为对本发明的限制。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从公开商业途径获得。下面来对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

1.以SiO

2.将转移的衬底在悬胶机上悬好光刻胶，并于100℃下加热4min，然后通过光刻激光直写在p-SiO

图1为实施例1的基于SnSe

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。