[發明專利]集成有波導的低維材料異質結光電探測器

有效

• 申請號: 202010053655.0
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111180545B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 蔣青松;吳靜;白雨馳;張宇林;季仁東;周廣宏
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/0232;H01L31/18
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 廖娜;李鋒

1.一種集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，包括：

襯底（1），形成于所述襯底（1）上的光波導（2），設置在所述光波導（2）的光耦合輸入端（3）的1×2光分束器（4），覆蓋在所述光波導（2）表面上的低維材料異質結薄膜（5），在所述低維材料異質結薄膜（5）兩端、所述光波導（2）兩側還分別覆蓋正電極（6）和負電極（7）；所述低維材料異質結薄膜（5）與所述光波導（2）的傳輸方向垂直設置；在所述光波導（2）與所述低維材料異質結薄膜（5）的相互作用區，所述光波導（2）為兩個錐型波導結構相對設置的結構。

2.根據權利要求1所述的集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，所述低維材料異質結薄膜（5）由自上而下或自下而上依次覆蓋的二硫化鉬薄膜材料層（501）、氮化硼薄膜材料層（502）和黑鱗薄膜材料層（503）組成。

3.根據權利要求2所述的集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，所述二硫化鉬薄膜材料層（501）的厚度為1nm~20nm，帶隙變化范圍為1.2eV~1.8eV。

4.根據權利要求2所述的集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，所述黑鱗薄膜材料層（503）的厚度為1nm~20nm，帶隙變化范圍為0.3eV~1eV。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，在所述光波導的兩側還分別設置有第一石墨烯電阻加熱器（8）和第二石墨烯電阻加熱器（9）。

6.根據權利要求5所述的集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，所述第一石墨烯電阻加熱器（8）和所述第二石墨烯電阻加熱器（9）分別距離所述光波導200nm-3000nm。

7.根據權利要求1至4中任一項所述的集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，所述光波導（2）的材料為在400-4000nm光波段范圍具有低傳輸損耗的材料。

8.根據權利要求7所述的集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，所述光波導（2）的材料為氮化硅材料、鈮酸鋰材料或氮化鋁材料。

9.根據權利要求1至4中任一項所述的集成有波導的低維材料異質結光電探測器，其特征在于，所述正電極（6）和所述負電極（7）距離所述光波導的最小間距均大于500nm。