[发明专利]一种铁电场调控的二维材料PN结光电探测器及制备方法

权利要求书

1.一种铁电场调控的二维材料PN结光电探测器，包括绝缘衬底(1)，二维半导体(2)、金属电极(3)、铁电功能层(4)，其特征在于：

所述的光电探测器的结构为：自下而上依次为：绝缘衬底(1)，二维半导体(2)、金属电极(3)、铁电功能层(4)；其中：

所述的衬底(1)为具有二氧化硅层的硅衬底；

所述的二维半导体(2)为双极性过渡金属化合物，厚度在10-15纳米；

所述的金属电极(3)为铬金复合电极，铬厚度为10纳米，金厚度为20纳米；

所述的铁电功能层(4)为聚偏氟乙烯基铁电聚合物薄膜。

2.一种制备如权利要求1所述一种铁电场调控的二维材料PN结光电探测器的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)采用机械剥离转移方法将双极性过渡金属化合物二维半导体(2)转移至衬底(1)表面；

2)采用紫外光刻技术或者电子束曝光技术，结合热蒸发及剥离工艺制备金属电极(3)；

3)运用旋涂方法制备P(VDF-TrFE)铁电功能层(4)，并在135℃温度下退火2小时保证功能层的结晶特性；

4)利用压电力显微镜极化铁电功能层

压电力显微镜(PFM)即是在原子力显微镜基础上利用导电探针检测样品在外加激励电压下电致形变量的显微镜，PFM的探针以接触模式对样品进行扫描，信号发生器所产生电压施加于PFM探针与样品电极之间，利用PFM微悬臂背面所反射的激光束来监测电致形变量，利用PFM针尖施加在样品上的电压来极化P(VDF-TrFE)，扫描电压和扫描频率分别控制为±25V，1Hz，扫描过程中，材料左侧P(VDF-TrFE)施加-25 V扫描电压，右侧施加+25 V扫描电压，使两边的极化方向分别远离和指向二维材料，进而利用铁电场调控二维材料形成面内PN结光电探测器。