一种基于二维材料薄膜/绝缘层/半导体结构的电荷耦合器件

摘要

本发明公开了一种基于二维材料薄膜/绝缘层/半导体结构的电荷耦合器件，包括组成阵列的若干像素，所述像素自下而上依次包括栅极、半导体衬底、绝缘层、二维材料薄膜、源极与漏极；所述二维材料薄膜覆盖在所述绝缘层的上表面；所述源极和所述漏极水平间隔布置于所述二维材料薄膜的上表面；二维材料薄膜同时具有光电响应和场效应。入射光照射到器件表面，被二维材料薄膜和半导体衬底吸收。由于二维材料的特殊性质，其通过电容耦合可有效收集载流子，产生的光电流信号可以直接从单个像素输出，实现本地随机读取，无需采用像素间横向转移电荷方式，从根本上改变电荷耦合器件的信号读出方式，提高系统响应速度、线性动态范围和可靠性。