的背面蒸鍛背柵電極Ti/Al (5nm/80nm) (5)。
[0030]利用超聲鍵合技術(shù)，在兩端探測電極(3)和背柵電極(5)上引出電極引線(6)，并將電極引線(6)與封裝殼體的引線柱連接，完成器件封裝。其中，所述封裝殼體留有通光窗口，紫外光可以通過通光窗口照射到石墨烯層(2)和SiC納米線(I)上。
[0031]經(jīng)過上述步驟得到石墨烯包覆SiC納米線的紫外探測器后，對其進行測試。在偏壓為0.05mV，分別在無光照和波長為325納米的紫外光(功率為5mW)照射條件下測出石墨烯的電流，由此獲得石墨烯的光電流為500nA。
[0032]實施例3
[0033]首先，對SiC納米線進行清洗。依次用丙酮、乙醇、去離子水進行超聲清洗，去除表面有機物；再依次用稀鹽酸、稀氫氟酸進行超聲清洗，去除表面金屬雜質(zhì)和氧化層；之后用去離子水沖洗后，然后烘干。所述SiC納米線(I)的電阻率大于102Ω.Cm，其晶型可以是4Η, 6Η或者3C，其直徑可以在1nm-1OOOnm,長度可以在I μ m-lmm。
[0034]將洗凈的半絕緣SiC納米線(I)放入高溫生長爐中，用氬氣反復(fù)充放氣進行清洗后，將系統(tǒng)升高溫度到1300°C，之后，抽氣至0.0lPa進行石墨烯層(2)生長，生長時間為20min。生長結(jié)束后，充氬氣至20kPa，降溫至室溫，取出石墨烯包覆的SiC納米線樣品。所述的SiC上石墨烯層(2)的層數(shù)在10層以下。
[0035]挑選出一根直徑為lOOnm、長為20 μ m的石墨烯包覆SiC納米線的樣品放在S12/Si襯底(4)上。利用兩端探測電極(3)掩膜板，光學(xué)曝光技術(shù)和金屬熱蒸發(fā)技術(shù)，在選定的SiC納米線兩端石墨烯層(2)上，蒸鍍Ti/Au(6nm/80nm)，得到兩端探測電極(3)。在完成金屬電極的蒸鍍并用丙酮去除光刻膠后，可將樣品置于管式爐中，在H2/Ar (97:3)氣氛中，常壓下加熱至300°C并保持6小時以上，更好地去除留在石墨烯上的殘余光刻膠，提高石墨烯的光電響應(yīng)性能。同時，在Si的背面蒸鍛背柵電極Ti/Al (5nm/80nm) (5)。
[0036]利用超聲鍵合技術(shù)，在兩端探測電極(3)和背柵電極(5)上引出電極引線(6)，并將電極引線(6)與封裝殼體的引線柱連接，完成器件封裝。其中，所述封裝殼體留有通光窗口，紫外光可以通過通光窗口照射到石墨烯層(2)和SiC納米線(I)上。
[0037]經(jīng)過上述步驟得到石墨烯包覆SiC納米線的紫外探測器后，對其進行測試。在偏壓為0.05mV，分別在無光照和波長為325納米的紫外光(功率為5mW)照射條件下測出石墨烯的電流，并由此得到石墨烯的光電流為800nA。
[0038]實施例4
[0039]首先，對SiC納米線進行清洗。依次用丙酮、乙醇、去離子水進行超聲清洗，去除表面有機物；再依次用稀鹽酸、稀氫氟酸進行超聲清洗，去除表面金屬雜質(zhì)和氧化層；之后用去離子水沖洗后，然后烘干。所述SiC納米線(I)的電阻率大于102Ω.Cm，其晶型可以是4Η, 6Η或者3C，其直徑可以在10nm-1000nm，長度可以在I μ m-lmm。
[0040]將洗凈的半絕緣SiC納米線(I)放入高溫生長爐中，用氬氣反復(fù)充放氣進行清洗后，將系統(tǒng)升高溫度到1300°C，之后，抽氣至0.0lPa進行石墨烯層(2)生長，生長時間為20min。生長結(jié)束后，充氬氣至20kPa，降溫至室溫，取出石墨烯包覆的SiC納米線樣品。所述的SiC上石墨烯層(2)的層數(shù)在10層以下。
[0041]利用光刻膠在Si02/Si襯底(4)上制備出凹槽陣列，然后挑選出10根直徑為20_30nm、長為20±0.5 μ m的石墨烯包覆SiC納米線的樣品,利用Langmuir-Blodgett技術(shù)將有序分散的納米線樣品排列在襯底的凹槽陣列中，再利用丙酮將光刻膠去掉。利用兩端探測電極(3)掩膜板，光學(xué)曝光技術(shù)和金屬熱蒸發(fā)技術(shù)，在選定的SiC納米線兩端石墨烯層
(2)上，蒸鍍Ti/Au(6nm/80nm)，得到兩端探測電極(3)。在完成金屬電極的蒸鍍并用丙酮去除光刻膠后，可將樣品置于管式爐中，在H2/Ar (97:3)氣氛中，常壓下加熱至300°C并保持6小時以上，更好地去除留在石墨稀上的殘余光刻I父，提聞石墨稀的光電響應(yīng)性能。然后，在Si的背面蒸鍛背柵電極Ti/Al (5nm/80nm) (5)。
[0042]利用超聲鍵合技術(shù)，在兩端探測電極(3)和背柵電極(5)上引出電極引線(6)，并將電極引線(6)與封裝殼體的引線柱連接，完成器件封裝。其中，所述封裝殼體留有通光窗口，紫外光可以通過通光窗口照射到石墨烯層(2)和SiC納米線(I)上。
[0043]經(jīng)過上述步驟得到石墨烯包覆SiC納米線的紫外探測器后，對其進行測試。在偏壓為0.05mV，分別在無光照和波長為325納米的紫外光(功率為5mW)照射條件下測出石墨烯的電流，并由此得到石墨烯的光電流為8 μ A。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，在上述說明書的描述中提到的數(shù)值及數(shù)值范圍并不用于限制本發(fā)明，只是為本發(fā)明提供優(yōu)選的實施方式，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種石墨烯包覆SiC納米線的紫外探測器，該探測器包括Si02/Si襯底(4)，所述Si02/Si襯底(4)上的SiC納米線(I)，包覆所述SiC納米線⑴的石墨烯層(2)，所述SiC納米線⑴和所述石墨烯層⑵縱向兩端上的兩端電極(3)，所述Si02/Si襯底(4)背面的背柵電極(5)，以及分別在所述兩端電極(3)和背柵電極(5)上的電極引線(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外探測器，其特征在于，所述SiC納米線(I)的電阻率大于12 Ω.cm，其晶型是4H，6H或者3C。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紫外探測器，其特征在于，所述SiC納米線(I)的直徑為1nm-1OOOnm,長度為 I μ m-lmm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紫外探測器，其特征在于，所述的SiC上石墨烯層(2)的層數(shù)在10層以下。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外探測器，其特征在于，所述兩端探測電極(3)是簡單的一組，或者是多組兩端電極以及其它實現(xiàn)相同功能的電極結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紫外探測器，其特征在于，所述兩端探測電極(3)做在單根納米線兩端，或者做在并列成排的多根納米線兩端。7.如權(quán)利要求1所述的紫外探測器，其中還包括一個具有通光窗口的封裝殼體，所述電極引線(6)與封裝殼體的電極相連，通過通光窗口，紫外光可以照射到石墨烯層(2)和SiC納米線(I)上。8.如權(quán)利要求1所述的紫外探測器，所述Si02/Si襯底可用其它絕緣襯底來取代。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯包覆SiC納米線的紫外探測器，該探測器包括SiO2/Si襯底(4)，所述SiO2/Si襯底(4)上的SiC納米線(1)，包覆所述SiC納米線(1)的石墨烯層(2)，所述SiC納米線(1)和所述石墨烯層(2)縱向兩端上的兩端電極(3)，所述SiO2/Si襯底(4)背面的背柵電極(5)，以及分別在所述兩端電極(3)和背柵電極(5)上的電極引線(6)。本發(fā)明提供了石墨烯包覆SiC納米線的紫外探測器技術(shù)，綜合利用了SiC納米線微腔結(jié)構(gòu)增強光與SiC的相互作用、抑制光生載流子的復(fù)合并促進光生載流子的轉(zhuǎn)移效率，以及石墨烯優(yōu)良電子輸運特性帶來的對光生載流子的超快響應(yīng)的優(yōu)勢。
【IPC分類】H01L31/102, B82Y30/00, H01L31/0352, B82Y40/00, H01L31/02, H01L31/0312
【公開號】CN105633190
【申請?zhí)枴緾N201410602352
【發(fā)明人】郭麗偉, 陳小龍, 賈玉萍
【申請人】中國科學(xué)院物理研究所
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月31日