[发明专利]基于核壳纳米线的柔性偏振光探测器及制备方法

说明书

一种基于核壳纳米线的柔性偏振光探测器及制备方法，该柔性偏振光探测器包括柔性衬底；核壳纳米线，其位于柔性衬底上，作为柔性偏振光探测器的有源区；以及源电极和漏电极，两者均设置在柔性衬底上且分别设置在核壳纳米线的两端。本发明使用核壳异质结构的纳米线作为有源区，异质结构比普通纳米线在一定程度上提高了偏振比率，提高了柔性偏振探测器件的灵敏度；通过改变核部分和壳部分的厚度可以改变核壳纳米线的线偏振探测器的偏振光探测波长，达到测试波长可调节的效果；工艺上简单操作容易，进一步推动集成化发展。

技术领域

本发明涉及光电探测的制备技术领域，特别涉及一种基于核壳纳米线的柔性偏振光探测器及制备方法。

背景技术

光探测在军工、医疗、地理等多个领域中有重要作用，在人们日常生活中也必不可少，但是随着光电技术的发展，普通光探测的信息量已不能支撑某些领域的需求。自然界中的光通过大气的散射、折射和反射，大多都带有偏振信息，任何目标通过反射和发射电磁辐射也会表现出由其自身特性和光学基本定律所决定的偏振特性，将偏振光探测的信息挖掘出来补充及扩大普通光探测的信息逐渐引起人们关注，而检测线偏振光是偏振光学和光电子领域中实际应用的核心。

目前已经有偏振探测的设备应用到地质勘测等领域，但是在摩尔定律的推动下，电子器件逐渐趋向于小型化高集成度，因此研究低维半导体材料作为线偏振光探测器成为大家关注的热点，低维材料的柔性特点也将线偏振光探测器制作在柔性衬底上应用于可穿戴光电设备等方面。

近年来，具有线偏振光吸收各项异性的二维半导体材料被报导，但是二维半导体材料难以大面积合成，呈现出偏振特性的二维半导体材料的数目有限，二维异质结构转移复杂等问题导致实际应用的困难。以碳纳米管、氮化镓、氧化锌等纳米线为代表的一维纳米线结构也曾被报导过，偏振特性依赖材料本身属性和尺寸大小，因此探测的光谱范围也受到一定的限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种基于核壳纳米线的柔性偏振光探测器及制备方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种基于核壳纳米线的柔性偏振光探测器，包括：

柔性衬底；

核壳纳米线，其位于柔性衬底上，作为柔性偏振光探测器的有源区；以及

源电极和漏电极，两者均设置在柔性衬底上且分别设置在核壳纳米线的两端。

作为本发明的另一个方面，还提供了一种如上所述柔性偏振光探测器的制备方法，包括如下步骤：

在柔性衬底上制备半导体核壳纳米线；

在柔性衬底上制备源电极和漏电极；

对上述步骤形成的整体结构进行封装，得到所述柔性偏振光探测器。

从上述技术方案可以看出，本公开基于核壳纳米线的柔性偏振光探测器及制备方法，至少具有以下有益效果其中之一：

(1)使用核壳异质结构的纳米线作为有源区，异质结构比普通纳米线在一定程度上提高了偏振比率，提高了线偏振探测器件的灵敏度；

(2)核壳纳米线中的核心部分为三碘化锑，具有较高的光学各项异性吸收的波段在可见光范围；壳部分为三氧化二锑，无各项异性吸收，其吸收波段的范围也在可见光范围内，特别的是异质结构拓展了偏振光的吸收波段到近紫外，通过改变核部分和壳部分的厚度可以改变核壳纳米线的柔性偏振探测器的偏振光探测波长，达到测试波长可调节的效果；

(3)核壳纳米线在PET柔性衬底上制备，也能够在一定程度上保证光电探测器的性能，这有利于在可穿戴设备等柔性器件领域中的应用；

(4)采用基于核壳纳米线的柔性偏振光探测器的制备方法，工艺上简单操作容易，进一步推动集成化发展。