基于石墨烯和II‑VI族半导体轴向p‑n结纳米线阵列的柔性光电子器件及其制备方法转让专利

申请号 : CN201510585315.1

文献号 : CN105304729B

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发明人 : 张希威孟丹

申请人 : 安阳师范学院

摘要 :

本发明公开了基于石墨烯和II‑VI族半导体轴向p‑n结纳米线阵列的柔性光电子器件及其制备方法。其包括柔性衬底、石墨烯层、II‑VI族半导体轴向p‑n结纳米线阵列、PMMA绝缘层、铝电极、金/钛电极。首先将石墨烯层转移至带有二氧化硅层的硅衬底上;然后利用化学气相沉积法在石墨烯层上生长II‑VI族半导体轴向p‑n结纳米线阵列;接着利用旋涂法在II‑VI族半导体轴向p‑n结纳米线阵列缝隙间填充PMMA绝缘层;再利用电子束蒸镀法在PMMA绝缘层上制备铝电极和在石墨烯层裸露一侧之上制备金/钛电极;最后利用牺牲层刻蚀转移法将器件整体从硅衬底上转移至柔性衬底。本发明专利采用了石墨烯和II‑VI族半导体轴向p‑n结纳米线阵列,有效提高了无机柔性光电子器件的密度和延展性。

权利要求 :

1.一种基于石墨烯和II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件,其特征在于:包括一层柔性衬底(1),所述柔性衬底(1)上设有石墨烯层(2),所述石墨烯层(2)上设有由p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)和n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)组成的II-VI族半导体轴向p-n结纳米线的阵列结构,所述II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列缝隙中设有PMMA(PolymethylMethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)绝缘层(5),所述n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)阵列头部裸露在所述PMMA绝缘层(5)之外,所述PMMA绝缘层(5)之上设有铝电极(6),所述石墨烯层(2)裸露一侧之上设有金/钛电极(7)。

2.根据权利要求1所述的光电子器件,其特征在于:所述柔性衬底(1)为PET(Polyethyleneterephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)、PEN(polyethylenenaphthalate,聚萘二甲酸乙二醇酯)或PI(Polyimide,聚酰亚胺)。

3.根据权利要求1所述的光电子器件,其特征在于:所述石墨烯层(2)为单层或数层石墨烯。

4.根据权利要求1所述的光电子器件,其特征在于:所述的p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)为p-型ZnSe,ZnS,ZnTe,CdSe,CdS或CdTe纳米线,所述p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)的直径为100-500nm,长度为5-10μm;所述的n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)为n-型ZnSe,ZnS,ZnTe,CdSe,CdS或CdTe纳米线,所述的n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)的直径为100-500nm,长度为5-10μm;所述的p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)与所述的n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)组成II-VI族半导体轴向p-n结纳米线。

5.根据权利要求1所述的光电子器件,其特征在于:所述铝电极(6)形状为正方形网格状,所述铝电极(6)厚度为100-200nm,宽度为3-5μm。

6.根据权利要求1所述的光电子器件,其特征在于:所述金/钛电极(7)中金层的厚度为

100-200nm,钛层的厚度为5-10nm,金层在上,钛层在下。

7.一种基于石墨烯和II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件的制备方法,包括如下步骤:

1)将石墨烯层置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上;

2)利用电子束蒸镀法在石墨烯层上蒸镀5-10nm金纳米颗粒薄膜,用于II-VI族半导体轴向p-n结纳米线生长过程中的催化成核;

3)使用化学气相沉积法在水平管式炉中制备生长于石墨烯层之上的II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列;

3a)将盛有纯度为99.99%的II-VI族半导体粉末的瓷舟放置于水平管式炉中部即加热源处,将置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上且表面蒸镀有5-10nm金纳米颗粒薄膜的石墨烯层放置在水平管式炉的后部;

3b)密闭炉体,抽真空至炉体内压强小于3×10-3pa;打开加热源将温度升至800-1050℃;

3c)以100SCCM的气体流量引入氩氢保护气,其中氩气和氢气的气体体积比为95∶5;

3d)以1-10SCCM的气体流量引入气态p-型掺杂源,用以生长p-型II-VI族半导体纳米线部分,此过程维持15-30分钟,然后停止引入气态p-型掺杂源;

3e)以1-5SCCM的气体流量引入气态n-型掺杂源,用于生长n-型II-VI族半导体纳米线部分,此过程维持15-30分钟,然后停止引入气态n-型掺杂源;

3f)关闭加热源,停止引入氩氢保护气,使炉体自然降至室温,打开炉体,取出置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上石墨烯层,获得生长于石墨烯层之上的II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列;

4)采用旋涂法使PMMA绝缘层包覆II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列和填充其内部缝隙;

5)采用等离子体刻蚀技术刻蚀PMMA绝缘层表面,使n-型II-VI族半导体纳米线部分的头部裸露在PMMA绝缘层外部;

6)在PMMA绝缘层上部采用电子束蒸镀法制备厚度为100-200nm,宽度为3-5μm的正方形网格状铝电极;

7)利用电子束蒸镀技术在石墨烯层裸露的一侧依次蒸镀厚度为5-10nm的钛和100-200纳米的金电极;

8)利用牺牲层刻蚀转移法将上述制备方法所制备器件整体从覆盖有二氧化硅的硅衬底上转移至柔性衬底上。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于步骤3)中所述的气态p-型掺杂源为氨气/氩气混合气,其中氩气和氨气的气体体积比为95∶5,或磷烷/氢气,其中氢气和磷烷的气体体积比为95∶5;气态n-型掺杂源为高纯氯化氢气体,其纯度为99.999%。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于步骤5)中所述的采用等离子体刻蚀技术刻蚀PMMA绝缘层表面,使n-型II-VI族半导体纳米线部分的头部裸露在PMMA绝缘层外部,n-型II-VI族半导体纳米线部分的裸露长度为50-150nm。

10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于步骤8)中所述的牺牲层刻蚀转移法其步骤如下:a)使用体积比为0.5%的氢氟酸溶液将通过步骤1)-7)所制备器件中的二氧化硅层刻蚀,刻蚀时间为1-5分钟;使石墨烯层及其上的器件结构整体从硅衬底上脱落;

b)使用去离子水(DI)清洗石墨烯层及其上的器件结构2-3次;

c)将石墨烯层及其上的器件结构转移至柔性衬底上。

说明书 :

基于石墨烯和II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列的柔性光

电子器件及其制备方法

技术领域:

[0001] 本发明涉及纳米光电子器件领域,特别是涉及一种基于石墨烯和II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件及其制备方法 。背景技术:
[0002] 伴随着社会的高速信息化,人与信息的有机融合已成为未来信息技术的重要发展趋势,而作为信息载体的各类电子器件一旦实现柔性化,必将从本质上促进人与信息的高效交互。因此全球学术界和产业界都将目光投向代表未来发展方向的柔性电子技术。其概念来源于对有机电子学的研究,但有机半导体材料由于本身特性的限制而无法在强调高性能和高稳定性的现代电子系统中广泛应用(A.J.Baca,J.H.Ahn,Y.G.Sun,M.A.Meitl,E.Menard,H.S.Kim,W.M.Choi,D.H.Kim,Y.Huang,J.A.Rogers,Angew.Chem.Int.Ed.,47,5524(2008))。于是,伊利若依大学Rogers教授和Huang教授提出基于传统无机半导体的柔性电子器件,他们利用现有半导体硅工艺制备无机功能薄膜器件,然后转移至柔性衬底,在释放预拉伸应变的收缩作用下将无机功能器件整体屈曲,从而实现整个器件具备可延展柔性(A.J.Baca,J.H.Ahn,Y.G.Sun,M.A.Meitl,E.Menard,H.S.Kim,W.M.Choi,D.H.Kim,Y.Huang,J.A.Rogers,Angew.Chem.Int.Ed.,47,5524(2008))。但是此类器件延展性较低,而为了获取更大延展性往往会将无机薄膜化整体为局部,并通过导线连接各个功能部分。
此举会使薄膜在整个器件中的有效面积减少,进而降低器件密度。因此,如何处理延展性和器件密度这一对矛盾体成为现阶段柔性无机电子器件发展面临的主要问题。
发明内容:
[0003] 本发明针对现有技术的不足,提出了一种基于石墨烯和II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件及其制备方法,以实现具有高器件密度和延展性的柔性无机光电子器件。
[0004] 为了实现上述目的,本发明提出了一种基于石墨烯和II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件,其特征在于:包括一层柔性衬底(1),所述柔性衬底(1)上设有石墨烯层(2),所述石墨烯层(2)上设有由p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)和n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)组成的II-VI族半导体轴向p-n结纳米线的阵列结构,所述II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列缝隙中设有PMMA(PolymethylMethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)绝缘层(5),所述n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)阵列头部裸露在所述PMMA绝缘层(5)之外,所述PMMA绝缘层(5)之上设有铝电极(6),所述石墨烯层(2)裸露一侧之上设有金/钛电极(7)。
[0005] 作为优选,所述柔性衬底(1)为PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)、PEN(polyethylene naphthalate,聚萘二甲酸乙二醇酯)或PI(Polyimide,聚酰亚胺)。
[0006] 作为优选,所述石墨烯层(2)为单层或数层石墨烯。
[0007] 作为优选,所述p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)为p-型ZnSe,ZnS,ZnTe,CdSe,CdS或CdTe纳米线,所述p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)的直径为100-500nm,长度为5-10μm;所述的n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)为n-型ZnSe,ZnS,ZnTe,CdSe,CdS或CdTe纳米线,所述的n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)的直径为100-500nm,长度为5-10μm;所述的p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)与所述的n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)构成II-VI族半导体轴向p-n结纳米线。
[0008] 作为优选,所述铝电极(6)形状为正方形网格状;所述铝电极(6)厚度为100-200nm,宽度为3-5μm。作为优选,所述金/钛电极(7)中金层的厚度为100-200nm,钛层的厚度为5-10nm,金层在上,钛层在下。为实现上述目的,本发明的制备方法包括如下步骤:
[0009] 1)将石墨烯层置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上;
[0010] 2)利用电子束蒸镀法在石墨烯层上蒸镀5-10nm金纳米颗粒薄膜,用于II-VI族半导体轴向p-n结纳米线生长过程中的催化成核;
[0011] 3)使用化学气相沉积法在水平管式炉中制备生长于石墨烯层之上的II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列;
[0012] 3a)将盛有纯度为99.99%的II-VI族半导体粉末的瓷舟放置于水平管式炉中部即加热源处,将置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上且表面蒸镀有5-10nm金纳米颗粒薄膜的石墨烯层放置在水平管式炉的后部;
[0013] 3b)密闭炉体,抽真空至炉体内压强小于3×10-3Pa;打开加热源将温度升至800-1050℃;
[0014] 3c)以100SCCM的气体流量引入氩氢保护气(其中氩气和氢气的气体体积比为95∶5);
[0015] 3d)以1-10SCCM的气体流量引入气态p-型掺杂源,用以生长p-型II-VI族半导体纳米线部分,此过程维持15-30分钟,然后停止引入气态p-型掺杂源;
[0016] 3e)以1-5SCCM的气体流量引入气态n-型掺杂源,用于生长n-型II-VI族半导体纳米线部分,此过程维持15-30分钟,然后停止引入气态n-型掺杂源;
[0017] 3f)关闭加热源,停止引入氩氢保护气,使炉体自然降至室温,打开炉体,取出置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上石墨烯层,获得生长于石墨烯层之上的II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列;
[0018] 4)采用旋涂法使PMMA绝缘层包覆II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列和填充其内部缝隙;
[0019] 5)采用等离子体刻蚀技术刻蚀PMMA绝缘层表面,使n-型II-VI族半导体纳米线部分的头部裸露在PMMA绝缘层外部;
[0020] 6)在PMMA绝缘层上部采用电子束蒸镀法制备厚度为100-200nm,宽度为3-5μm的正方形网格状铝电极;
[0021] 7)利用电子束蒸镀技术在石墨烯层裸露的一侧依次蒸镀厚度为5-10nm的钛和100-200纳米的金电极;
[0022] 8)利用牺牲层刻蚀转移法将上述制备方法所制备器件整体从覆盖有二氧化硅的硅衬底上转移至柔性衬底上。
[0023] 与现有技术相比,本发明具有以下有益结果:
[0024] 1.本发明中,由于II-VI族半导体轴向p-n结纳米线与石墨烯极小的接触面积以及石墨烯本身具有的柔性潜质(在弯曲、伸缩、挤压等机械形变下仍可保持结构和性能的稳定性)等原因使得器件具有极好的延展性,此外II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列有效的增加了器件密度,因而克服了传统柔性太阳能电池延展性和集成度不能兼得的缺点;
[0025] 2.本发明中器件结构简单,制备工艺简单。附图说明:
[0026] 图1是本发明的剖面结构示意图 。
[0027] 图2是本发明在弯曲状态下的剖面结构示意图。
[0028] 图3是本发明的制作工艺流程图。具体实施方式:
[0029] 参照图1,本发明包括柔性衬底(1)、石墨烯层(1)、由p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)和n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)组成的II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列结构、PMMA绝缘层(5)、铝电极(6)、金/钛电极(7),其中柔性衬底(1)上设有石墨烯层(2),石墨烯层(2)上生长有由p-型II-VI族半导体纳米线部分(3)和n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)组成的II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列结构,II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列缝隙中填充有PMMA绝缘层(5),n-型II-VI族半导体纳米线部分(4)阵列头部裸露在PMMA绝缘层(5)之外,PMMA绝缘层(5)之上沉积有铝电极(6),石墨烯层(2)裸露一侧之上沉积有金/钛电极(7)。
[0030] 参考图3,以下给出制作基于石墨烯和II-VI族半导体轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件的三个实施例:
[0031] 实施例1:
[0032] 1)将单层石墨烯层置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上,如图3-A;
[0033] 2)利用电子束蒸镀法在石墨烯层上蒸镀5nm金纳米颗粒薄膜,如图3-B,用于ZnSe轴向p-n结纳米线生长过程中的催化成核;
[0034] 3)使用化学气相沉积法在水平管式炉中制备生长于石墨烯层之上的ZnSe轴向p-n结纳米线阵列,如图3-C和3-D;
[0035] 3a)将盛有纯度为99.99%的ZnSe粉末的瓷舟放置于水平管式炉中部即加热源处,将置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上且表面蒸镀有5nm金纳米颗粒薄膜的石墨烯层放置在水平管式炉的后部;
[0036] 3b)密闭炉体,抽真空至炉体内压强小于3×10-3Pa;打开加热源将温度升至1050℃;
[0037] 3c)以100SCCM的气体流量引入氩氢保护气;
[0038] 3d)以5SCCM的气体流量引入氨气/氩气混合气,用以生长p-型ZnSe纳米线部分,此过程维持15分钟,然后停止引入氨气/氩气混合气;
[0039] 3e)以2SCCM的气体流量引入高纯氯化氢气体,用于生长n-型ZnSe纳米线部分,此过程维持15分钟,然后停止引入高纯氯化氢气体;
[0040] 3f)关闭加热源,停止引入氩氢保护气,使炉体自然降温至室温,打开炉体,取出置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上石墨烯层,获得生长于石墨烯层之上的ZnSe轴向p-n结纳米线阵列;
[0041] 4)采用旋涂法使PMMA绝缘层包覆ZnSe轴向p-n结纳米线阵列和并填充其内部缝隙间,如图3-E;
[0042] 5)采用等离子体刻蚀技术刻蚀PMMA绝缘层表面,使n-型ZnSe纳米线部分的头部裸露在PMMA绝缘层外部,裸露长度为50nm,如图3-F;
[0043] 6)在PMMA绝缘层上部采用电子束蒸镀法制备厚度为100nm,宽度为3μm的正方形网格状铝电极,如图3-G;
[0044] 7)利用电子束蒸镀技术在石墨烯层裸露的一侧依次蒸镀厚度为5nm的钛和100nm的金电极,如图3-H;
[0045] 8)利用牺牲层刻蚀转移法将上述制备方法所制备器件整体从覆盖有二氧化硅的硅衬底上转移至PET柔性衬底上;
[0046] 8a)使用体积比为0.5%的氢氟酸溶液将通过步骤1)-7)所制备器件中的二氧化硅层刻蚀,刻蚀时间为3分钟,如图3-I;使石墨烯层及其上的器件结构整体从硅衬底上脱落,如图3-G;
[0047] 8b)使用去离子水清洗石墨烯层及其上的器件结构2次,如图3-K;
[0048] 8c)将石墨烯层及其上的器件结构转移至PET柔性衬底上,如图3-L,完成整个基于石墨烯和ZnSe轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件的制备,如图3-M。
[0049] 本实施例所制备的基于石墨烯和ZnSe轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件可用做柔性蓝光发光二极管。
[0050] 实施例2:
[0051] 1)将双层石墨烯层置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上,如图3-A;
[0052] 2)利用电子束蒸镀法在石墨烯层上蒸镀7nm金纳米颗粒薄膜,如图3-B,用于CdTe轴向p-n结纳米线生长过程中的催化成核;
[0053] 3)使用化学气相沉积法在水平管式炉中制备生长于石墨烯层之上的CdTe轴向p-n结纳米线阵列,如图3-C和3-D;
[0054] 3a)将盛有纯度为99.99%的CdTe粉末的瓷舟放置于水平管式炉中部即加热源处,将置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上且表面蒸镀有7nm金纳米颗粒薄膜的石墨烯层放置在水平管式炉的后部;
[0055] 3b)密闭炉体,抽真空至炉体内压强小于3×10-3pa;打开加热源将温度升至850℃;
[0056] 3c)以100SCCM的气体流量引入氩氢保护气;
[0057] 3d)以7SCCM的气体流量引入磷烷/氩气混合气,用以生长p-型CdTe纳米线部分,此过程维持20分钟,然后停止引入磷烷/氩气混合气;
[0058] 3e)以3SCCM的气体流量引入高纯氯化氢气体,用于生长n-型CdTe纳米线部分,此过程维持20分钟,然后停止引入高纯氯化氢气体;
[0059] 3f)关闭加热源,停止引入氩氢保护气,使炉体自然降温至室温,打开炉体,取出置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上石墨烯层,获得生长于石墨烯层之上的CdTe轴向p-n结纳米线阵列;
[0060] 4)采用旋涂法使PMMA绝缘层包覆CdTe轴向p-n结纳米线阵列和并填充其内部缝隙间,如图3-E;
[0061] 5)采用等离子体刻蚀技术刻蚀PMMA绝缘层表面,使n-型CdTe纳米线部分的头部裸露在PMMA绝缘层外部,裸露长度为100nm,如图3-F;
[0062] 6)在PMMA绝缘层上部采用电子束蒸镀法制备厚度为150nm,宽度为4μm的正方形网格状铝电极,如图3-G;
[0063] 7)利用电子束蒸镀技术在石墨烯层裸露的一侧依次蒸镀厚度为7nm的钛和150nm的金电极,如图3-H;
[0064] 8)利用牺牲层刻蚀转移法将上述制备方法所制备器件整体从覆盖有二氧化硅的硅衬底上转移至PDMS柔性衬底上;
[0065] 8a)使用体积比为0.5%的氢氟酸溶液将通过步骤1)-7)所制备器件中的二氧化硅层刻蚀,刻蚀时间为4分钟,如图3-I;使石墨烯层及其上的器件结构整体从硅衬底上脱落,如图3-G;
[0066] 8b)使用去离子水清洗石墨烯层及其上的器件结构3次,如图3-K;
[0067] 8c)将石墨烯层及其上的器件结构转移至PDMS柔性衬底上,如图3-L,完成整个基于石墨烯和CdTe轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件的制备,如图3-M。
[0068] 本实施例所制备的基于石墨烯和CdTe轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件可用做柔性太阳能电池。
[0069] 实施例3:
[0070] 1)将3层石墨烯层置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上,如图3-A;
[0071] 2)利用电子束蒸镀法在石墨烯层上蒸镀10nm金纳米颗粒薄膜,如图3-B,用于ZnS轴向p-n结纳米线生长过程中的催化成核;
[0072] 3)使用化学气相沉积法在水平管式炉中制备生长于石墨烯层之上的ZnS轴向p-n结纳米线阵列,如图3-C和3-D;
[0073] 3a)将盛有纯度为99.99%的ZnS粉末的瓷舟放置于水平管式炉中部即加热源处,将置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上且表面蒸镀有10nm金纳米颗粒薄膜的石墨烯层放置在水平管式炉的后部;
[0074] 3b)密闭炉体,抽真空至炉体内压强小于3×10-3Pa;打开加热源将温度升至1000℃;
[0075] 3c)以100SCCM的气体流量引入氩氢保护气;
[0076] 3d)以10SCCM的气体流量引入磷烷/氩气混合气,用以生长p-型ZnS纳米线部分,此过程维持30分钟,然后停止引入磷烷/氩气混合气;
[0077] 3e)以5SCCM的气体流量引入高纯氯化氢气体,用于生长n-型ZnS纳米线部分,此过程维持30分钟,然 后停止引入高纯氯化氢气体;
[0078] 3f)关闭加热源,停止引入氩氢保护气,使炉体自然降温至室温,打开炉体,取出置于覆盖有二氧化硅的硅衬底上石墨烯层,获得生长于石墨烯层之上的ZnS轴向p-n结纳米线阵列;
[0079] 4)采用旋涂法使PMMA绝缘层包覆ZnS轴向p-n结纳米线阵列和并填充其内部缝隙间,如图3-E;
[0080] 5)采用等离子体刻蚀技术刻蚀PMMA绝缘层表面,使n-型ZnS纳米线部分的头部裸露在PMMA绝缘层外部,裸露长度为150nm,如图3-F;
[0081] 6)在PMMA绝缘层上部采用电子束蒸镀法制备厚度为200nm,宽度为5μm的正方形网格状铝电极,如图3-G;
[0082] 7)利用电子束蒸镀技术在石墨烯层裸露的一侧依次蒸镀厚度为10nm的钛和200nm的金电极,如图3-H;
[0083] 8)利用牺牲层刻蚀转移法将上述制备方法所制备器件整体从覆盖有二氧化硅的硅衬底上转移至PEN柔性衬底上;
[0084] 8a)使用体积比为0.5%的氢氟酸溶液将通过步骤1)-7)所制备器件中的二氧化硅层刻蚀,刻蚀时间为5分钟,如图3-I;使石墨烯层及其上的器件结构整体从硅衬底上脱落,如图3-G;
[0085] 8b)使用去离子水清洗石墨烯层及其上的器件结构3次,如图3-K;
[0086] 8c)将石墨烯层及其上的器件结构转移至PEN柔性衬底上,如图3-L,完成整个基于石墨烯和ZnS轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件的制备,如图3-M。
[0087] 本实施例所制备的基于石墨烯和ZnS轴向p-n结纳米线阵列的柔性光电子器件可用做柔性紫外光电探测器。