[发明专利]基于二维层状半导体材料的偏振光探测器及其制备方法

说明书

一种基于二维层状半导体材料的偏振光探测器、其制备方法及应用，该偏振光探测器包括基底和均设置在基底上的源电极、漏电极以及有源层；所述有源层设置在源电极和漏电极之间。本发明通过使用二维层状半导体材料作为有源层，而源电极、漏电极均为金属材料，选择合适的金属材料金，使半导体和金属的交界面为欧姆接触，保留材料本身的光电性质；本发明使用的二硫化铅锡具有高的光电响应率及偏振性，且光吸收区域覆盖紫外到近红外波段，在偏振光探测中有广泛的应用。

技术领域

本发明涉及光探测器的制备技术领域，尤其涉及一种基于二维层状半导体材料的偏振光探测器及其制备方法。

背景技术

二维材料光电探测器在过去的十几年引起了广泛的关注。过渡金属硫族化合物是一类重要的二维材料，优异的光电性能使其在光电探测器领域具有很大的潜力。随着科学技术的迅猛发展，对光电探测器的要求也越来越高，拓宽光电探测器的探测光谱范围是一个重要的方向，同时，偏振光探测能提供更高的探测精度，在未来的光电探测领域有广阔的应用前景。

光电探测器的原理是光激发载流子从而引起被照射材料的电导率发生改变，从而将光信号转化为电信号。自从2004年石墨烯的成功制备以来，二维材料迅速发展。二维光电探测器因其体积小，功耗低，响应快等特点而备受关注。光电探测在红外成像、环境监测和光通信等方面都扮演着十分重要的角色。目前，许多二维半导体材料已被应用到光电探测领域，如二硫化钼，二硫化锡，二硒化铼，碲化镓等。然而，这些材料的探测光谱范围都比较单一，如限制在可见光或近红外区域。因此，寻找对宽光谱范围响应的材料是一个重要的方向。低对称性的二维材料具有各项异性，将其应用到光电探测器中可以制备出对不同方向偏振光敏感的线偏振光探测器，提高探测的准确度和灵敏度。

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二维层状半导体材料的偏振光探测器、其制备方法及应用，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，提供了一种基于二维层状半导体材料的偏振光探测器，包括：

基底和均设置在基底上的源电极、漏电极以及有源层；

所述有源层设置在源电极和漏电极之间。

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

在基底上制备有源层；

在基底上于有源层的两侧分别制备漏电极和源电极并引线；

对上述形成的器件封装后得到所述的偏振光探测器。

作为本发明的又一个方面，还提供了一种如上所述的偏振光探测器或如上所述制备方法得到的偏振光探测器在光电探测器领域的应用。

从上述技术方案可以看出，本发明基于二维层状半导体材料的偏振光探测器、其制备方法及应用，至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)本发明通过使用二维层状半导体材料作为有源层，而源电极、漏电极均为金属材料，选择合适的金属材料金，使半导体和金属的交界面为欧姆接触，保留材料本身的光电性质；

(2)本发明使用的二硫化铅锡具有高的光电响应率及偏振性，且光吸收区域覆盖紫外到近红外波段，在偏振光探测中有广泛的应用；

(3)本发明有源层本身表现出优异的偏振光探测性能，对较宽范围光谱的光(紫外-可见-近红外)都有响应；

(4)本发明通过在硅/二氧化硅基底上转移用胶带机械剥离的二维半导体材料作为有源层，有源层的光吸收区域可遍布紫外-可见-近红外区域，非常有利于偏振光探测的应用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于二维层状半导体材料的线偏振光探测器的结构示意图；