二维光电器件及其制备方法与流程

本申请涉及光电器件，特别是涉及一种二维光电器件及其制备方法。

背景技术：

1、二维材料具有柔性、超薄、透明等特性，在新型光电子领域展现出巨大发展潜力。传统的二维光电器件的制备普遍基于金属电极，而金属电极的制备过程通常引入光刻、热蒸镀等工艺流程，容易引入界面缺陷与表面污染等问题，热蒸镀电极也通常会引起费米钉扎效应，从而导致二维光电器件的迁移率较低。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种二维光电器件及其制备方法。本申请的二维光电器件能够避免金属电极的制备过程中较易引起的费米钉扎效应，能够实现迁移率较高的二维光电器件。

2、第一方面，本申请提供一种二维光电器件，包括：衬底，以及设置于所述衬底的表面上的二维半导体材料层；

3、所述二维光电器件还包括间隔设置于所述二维半导体材料层的表面的源电极和漏电极；所述源电极和所述漏电极的材料包括pedot:pss。

4、在其中一些实施方式中，所述源电极和所述漏电极间隔设置于所述二维半导体材料层远离所述衬底的表面上。

5、在其中一些实施方式中，所述源电极和所述漏电极分别设置于所述二维半导体材料层的两相对表面上。

6、在其中一些实施方式中，所述二维光电器件还包括栅电极，所述栅电极设置于所述衬底的表面上，所述介电层设置于所述栅电极的远离所述衬底的表面上，所述二维半导体材料层设置于所述介电层远离所述栅电极的表面上，所述源电极和所述漏电极间隔设置于所述二维半导体材料层远离所述介电层的表面上。

7、在其中一些实施方式中，所述二维光电器件还包括栅电极，所述源电极和所述漏电极间隔设置于衬底的表面上，所述二维半导体材料层设置于所述源电极和所述漏电极的远离所述衬底的表面上，且所述二维半导体材料层覆盖所述衬底露出于所述漏电极和所述漏电极的表面，所述介电层设置于所述二维半导体层远离所述衬底的表面上，所述栅电极设置于所述介电层远离所述二维半导体材料层的表面上。

8、在其中一些实施方式中，所述二维光电器件还包括栅电极，所述栅电极设置于衬底的表面上，所述介电层设置于所述栅电极远离所述衬底的表面上，所述源电极和所述漏电极设置于所述介电层远离所述栅电极的表面上，所述二维半导体材料层设置于所述源电极和所述漏电极的远离所述栅电极的表面上，且所述二维半导体材料层覆盖所述介电层露出于所述源电极和所述漏电极的表面。

9、在其中一些实施方式中，所述二维光电器件还包括栅电极，所述二维半导体材料层设置于衬底上，所述源电极和所述漏电极设置于所述二维半导体材料层远离所述衬底的表面上，所述介电层设置于所述源电极和所述漏电极远离所述衬底的表面上，且所述介电层覆盖所述二维半导体层露出于所述源电极和所述漏电极的表面，所述栅电极设置于所述介电层远离所述二维半导体材料层的表面上。

10、第二方面，本申请提供一种二维光电器件的制备方法，包括如下步骤：

11、于衬底的表面上制备二维半导体材料层；

12、于所述二维半导体材料层的表面上制备间隔设置的源电极和漏电极；所述源电极和所述漏电极的材料包括pedot:pss。

13、在其中一些实施方式中，二维光电器件的制备方法包括如下步骤：

14、制备依次层叠设置的栅电极、介电层和二维半导体材料层；

15、于所述二维半导体材料层的同一表面上制备间隔设置的源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极的材料包括pedot:pss。

16、在其中一些实施方式中，于所述二维半导体材料层的同一表面上制备间隔设置的源电极和漏电极包括如下步骤：

17、在第一衬底的表面上形成间隔设置的源电极和漏电极；

18、在所述第一衬底上形成第一粘附膜，使所述第一粘附膜覆盖所述源电极和所述漏电极，得到包括所述源电极、所述漏电极和所述第一粘附膜的第一复合膜；

19、将所述第一复合膜和所述第一衬底分离，将所述第一复合膜贴合于目标基底，使所述第一复合膜的源电极和漏电极与所述目标基底接触；

20、去除所述第一粘附膜。

21、在其中一些实施方式中，所述二维半导体材料层的制备包括如下步骤：

22、提供一第二衬底，所述第二衬底的表面上具有二维半导体薄膜；

23、在所述第二衬底上形成第二粘附膜，使所述第二粘附膜覆盖所述二维半导体薄膜，得到包括所述二维半导体薄膜和所述第二粘附膜的第二复合膜；

24、将所述第二复合膜和所述第二衬底分离，将所述第二复合膜贴合于所述介电层，使所述第二复合膜的二维半导体薄膜与所述介电层接触；

25、去除所述第二粘附膜。

26、在其中一些实施方式中，所述第一粘附膜包括聚碳酸丙烯脂和聚乙烯醇中的至少一种。

27、在其中一些实施方式中，所述第二粘附膜包括聚碳酸丙烯脂和聚乙烯醇中的至少一种。

28、在其中一些实施方式中，将所述第一复合膜贴合于目标基底包括：加热使得所述第一复合膜贴合于目标基底。

29、在其中一些实施方式中，将所述第二复合膜贴合于所述介电层包括：加热使得所述第二复合膜贴合于所述介电层。

30、在其中一些实施方式中，加热使得所述第一复合膜贴合于目标基底的过程中，控制加热温度为70℃~120℃。

31、在其中一些实施方式中，加热使得所述第二复合膜贴合于所述介电层的过程中，控制加热温度为70℃~120℃。

32、上述二维光电器件的源电极和漏电极的材料包括pedot:pss，该二维光电器件能够减少金属电极的制备过程中较易引起的界面损伤，能够实现迁移率较高的二维光电器件。

技术特征：

1.一种二维光电器件，其特征在于，包括：衬底，以及设置于所述衬底的表面上的二维半导体材料层；

2.根据权利要求1所述的二维光电器件，其特征在于，所述源电极和所述漏电极间隔设置于所述二维半导体材料层远离所述衬底的表面上；或者，

3.根据权利要求1所述的二维光电器件，其特征在于，所述二维光电器件还包括栅电极；

4.一种二维光电器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的二维光电器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的二维光电器件的制备方法，其特征在于，于所述二维半导体材料层的同一表面上制备间隔设置的源电极和漏电极包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的二维光电器件的制备方法，其特征在于，所述二维半导体材料层的制备包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的二维光电器件的制备方法，其特征在于，所述第一粘附膜包括聚碳酸丙烯脂和聚乙烯醇中的至少一种；和/或，

9.根据权利要求7或8所述的二维光电器件的制备方法，其特征在于，将所述第一复合膜贴合于目标基底包括：加热使得所述第一复合膜贴合于目标基底；和/或，

10.根据权利要求9所述的薄膜材料转移方法，其特征在于，加热使得所述第一复合膜贴合于目标基底的过程中，控制加热温度为70℃~120℃；和/或，

技术总结
本申请涉及一种二维光电器件及其制备方法。本申请的二维光电器件包括：衬底，以及设置于衬底的表面上的二维半导体材料层。二维光电器件还包括间隔设置于二维半导体材料层的表面的源电极和漏电极。源电极和漏电极的材料包括PEDOT:PSS。上述二维光电器件的源电极和漏电极的材料包括PEDOT:PSS，该二维光电器件能够避免金属电极的制备过程中较易引起的界面损伤，能够实现迁移率较高的二维光电器件。

技术研发人员：林生晃,崔楠,李洋
受保护的技术使用者：松山湖材料实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15