[发明专利]一种极化与量子点共调控的高光电响应探测器单元

权利要求书

1.一种极化与量子点共调控的高光电响应探测器单元，依次包括衬底、功能层、左电极、量子点、右电极，其特征在于，所述功能层位于衬底之上，所述功能层两侧分别为左电极和右电极，所述量子点分布于功能层之上；

所述的量子点为金属纳米点或者二维半导体材料纳米片，其平面尺寸远小于功能层的平面尺寸，单个量子点最大平面尺寸与功能层平面尺寸比值小于等于0.1，量子点覆盖功能层的平面面积小于等于30％，其中金属纳米点是金、银、Pt、铜、铝或上述金属的合金，二维半导体材料纳米片是MoS₂、SnS、GeS₂、WS₂、GaS₂、CdS₂、石墨烯中的任一种或者任几种材料构成的单层或者多层二维层状半导体材料；

通过在左右电极间施加面内电场，实现功能层极化的调控获得单畴结构，通过该方法改变面内、面外极化的方向，同时通过控制量子点的数量以及分布，能够有效调控探测器的开态、关态响应时间，进一步提高开/关态电流比值。

2.根据权利要求1所述的一种极化与量子点共调控的高光电响应探测器单元，其特征在于，所述衬底是石英衬底、氧化铝衬底、氧化硅包覆硅衬底、云母片、PET、氧化铪包覆硅衬底中的一种或者几种材料构成的复合材料。

3.根据权利要求1所述的一种极化与量子点共调控的高光电响应探测器单元，其特征在于，所述功能层厚度为1nm-200nm，且横向二维面尺寸大于厚度尺寸，是In₂Se₃、Al₂S₃、Al₂Se₃、Al₂Te₃、Ga₂S₃、Ga₂Se₃、Ga₂Te₃、In₂S₃、In₂Te₃中的任一种或者任几种材料构成的单层或者多层二维层状铁电材料，或者为掺Co、Fe或Mn元素的In₂Se₃、Al₂S₃、Al₂Se₃、Al₂Te₃、Ga₂S₃、Ga₂Se₃、Ga₂Te₃、In₂S₃、In₂Te₃中的任一种或者任几种材料构成的单层或者多层二维层状铁电材料。

4.根据权利要求3所述的一种极化与量子点共调控的高光电响应探测器单元，其特征在于，所述功能层同时存在面内铁电极化和面外铁电极化，所述功能层在左电极和右电极间施加面内电场使面内极化方向翻转时，会引起功能层面外极化方向的改变。