[发明专利]一种基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法

权利要求书

1.一种基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于包括有以下步骤：

(1)使用化学气相输运法生长出空间对称性破缺的二维材料单晶；

(2)将步骤(1)获得的二维材料单晶使用机械剥离法在衬底上获得任意层数的二维材料；

(3)通过选择不同层数的二维材料来制备场效应晶体管，所述场效应晶体管包括源极电极和漏极电极，所述场效应晶体管在圆偏振光的照射下，实现对空间对称性破缺二维材料能谷极化电流极化大小的调控。

2.根据权利要求1所述的一种基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述衬底为重掺杂n型SiO₂/Si基底，其中SiO₂厚度为285nm。

3.根据权利要求1所述的基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述二维材料的通式为MX2，其中M是过渡金属元素钼Mo、钨W，X是硫族元素硫S、硒Se、碲Te。

4.根据权利要求1所述的基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述源极电极和漏极电极的材料包括有金、钛/金、铬/金、钪/金。

5.根据权利要求1所述的基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述场效应晶体管的结构从下至上分别为SiO₂衬底、二维材料、源极电极和漏极电极。

6.根据权利要求1所述的基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述场效应晶体管的结构从下至上分别为SiO₂衬底、底栅电极、底栅介电层、二维材料、源极电极和漏极电极、顶栅介电层、顶栅电极。

7.根据权利要求1所述的基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述圆偏振光的获得方式为入射光通过起偏器后再通过四分之一玻片，通过旋转四分之一玻片可以获得不同偏振度的圆偏振光。

8.根据权利要求1所述的基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述圆偏振光的获得方式为入射光通过起偏器后，再通过二分之一玻片，然后通过光弹调制器以获得可调相位的圆偏振光。

9.根据权利要求1所述的基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述的二维材料单晶的制备方法为：将高纯度的粉末Mo、S和MoCl₅以适量的化学计量比密封在真空下的三段式加热炉中，控制预处理温度和生长温度，设置合适的反应区温度，经过几天生长后，让加热炉自然冷却，在生长区收集3R相MoS₂单晶。

10.根据权利要求1所述的基于空间对称性破缺二维材料能谷极化电流的调制方法，其特征在于，所述能谷极化电流的测试方法为：入射激光经过起偏器后被调制为线偏振光，再经过装载有四分之一玻片的电动旋转位移台，再通过固定频率的斩波器对光进行调制，最后照射到所制备的器件上，通过前置电流放大器和锁相放大器同步斩波器的调制频率，得到器件的能谷极化电流。