1.一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器,其特征在于,包括外延硅襯底,所述外延硅襯底包括位于下層的重摻雜層和位于上層的輕摻雜層,所述輕摻雜層上表面設有隔離層,所述隔離層中央開設有硅窗口,所述隔離層上表面還設有頂電極,所述頂電極位于所述硅窗口的外周,所述硅窗口的上表面和內(nèi)側(cè)壁、所述頂電極的上表面和內(nèi)側(cè)壁均覆設有石墨烯薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器,其特征在于,所述外延硅襯底的材料為外延硅片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器,其特征在于,所述重摻雜層使用N型摻雜或P型摻雜,所述重摻雜層的摻雜濃度為大于4.5×1018·cm-3,所述重摻雜層的厚度為180~500μm;所述輕摻雜層使用N型摻雜或P型摻雜,所述輕摻雜層的摻雜濃度為1×1014~1×1016cm-3,所述輕摻雜層的厚度為10~2000nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器,其特征在于,所述重摻雜層的摻雜濃度為大于8×1018cm-3,所述重摻雜層的厚度為250~400μm;所述輕摻雜層的摻雜濃度為3×1014~5×1015cm-3,所述輕摻雜層的厚度為20~500nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器,其特征在于,所述隔離層的材料為寬禁帶材料,包括二氧化硅、氮化硅或三氧化二鋁;所述隔離層的厚度為50nm~1μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器,其特征在于,所述硅窗口包括一個或多個以陣列結(jié)構(gòu)排布的感光區(qū),所述感光區(qū)的形狀包括圓形、方形、矩形、長條形、環(huán)形、三角形或菱形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器,其特征在于,所述頂電極為金屬薄膜電極,包括鋁、金、鉻/金、鈦/金或鈦/銀的金屬薄膜電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器,其特征在于,所述石墨烯薄膜包括單層石墨烯薄膜或2~10層的多層石墨烯薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)在重摻雜單晶硅表面采用分子束外延、真空濺射或化學氣相沉積方法制備薄硅輕摻雜外延層的外延硅襯底;
2)在外延硅襯底的輕摻雜層上表面采用熱氧方法或淀積方法生長隔離層至既定厚度;
3)在隔離層的上表面采用光刻和熱蒸發(fā)技術(shù)生長頂電極;
4)在生長有頂電極的隔離層表面光刻出硅窗口圖形,然后采用氧化層蝕刻劑刻蝕隔離層形成硅窗口;
5)在硅窗口表面采用轉(zhuǎn)移方法覆上石墨烯薄膜,其中石墨烯薄膜采用氣相化學沉積方法在銅箔表面生長而成,將制得的石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移到硅窗口的上表面和內(nèi)側(cè)壁以及頂電極的上表面和內(nèi)側(cè)壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于石墨烯的硅基紫外光電探測器的制備方法,其特征在于,所述石墨烯薄膜的制備方法為:首先在生長有石墨烯薄膜的銅箔表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯,然后放入蝕刻溶液對銅箔進行刻蝕制得石墨烯薄膜,用去離子水清洗石墨烯薄膜以去除銅顆粒和殘余刻蝕溶液,最后用丙酮和異丙醇去除聚甲基丙烯酸甲酯,其中蝕刻溶液為包含CuSO4和HCl水溶液。