[發明專利]偏振光探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 202110779857.8
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113488552A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 于雅俐;魏鐘鳴;楊玨晗;劉岳陽;宗易昕;文宏玉
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;B82Y40/00;H01L31/032;H01L31/09;H01L31/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

本發明提供了一種偏振光探測器及其制備方法，其中，該偏振光探測器包括：襯底；源電極和漏電極，設置于襯底上；一維硒硫化銻(Sb₂(S_xSe_1?x)₃)合金納米線，作為偏振光探測器的有源層，設置于襯底上的源電極和漏電極之間，其中，硒硫化銻(Sb₂(S_xSe_1?x)₃)合金納米線中組分比例可調節，x介于0～1之間。

技術領域

本發明屬于新興偏振光學器件技術領域，尤其涉及一種偏振光探測器及其制備方法。

背景技術

偏振敏感的光電探測器已廣泛應用于大氣遙感、目標探測、天文、生物醫學診斷等諸多領域。傳統的偏振光探測器由透鏡和檢測系統構成，具有體積大、工作距離長等限制。與傳統偏振光電探測器相比，近年來基于具有良好面內各向異性的二維(2D)材料的偏振敏感的光電探測器，由于其具有體積小、功耗低和性能好等優勢，因此引起了廣泛的研究。以Sb₂Se₃和Sb₂S₃為典型代表的V-VI族二元硫族化合物M₂X₃，因其優異的性能而引起了廣泛的關注。

Sb₂Se₃作為一種被廣泛研究的材料，其具有較高的光吸收系數，因此被廣泛應用于太陽能電池領域。而在光電探測器領域，由Sb₂Se₃制作形成的光電探測器的響應度可達5A/W，但響應速度較慢，響應時間在“ms”級；由Sb₂S₃制作形成的光電探測器的響應時間較短，但響應度較低。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對當前基于V-VI族二元硫族化合物M₂X₃(Sb₂Se₃和Sb₂S₃)制備形成的偏振敏感的光電探測器的性能發展受到了限制，本發明提供了一種偏振光探測器及其制備方法，實現對偏振敏感的光電探測器的性能進行人為調控。

(二)技術方案

為了實現上述的技術目的，本發明提供了一種偏振光探測器及其制備方法，其中，該偏振光探測器包括：襯底；源電極和漏電極，設置于襯底上；一維硒硫化銻(Sb₂(S_xSe_1-x)₃)合金納米線作為偏振光探測器的有源層，設置于襯底上的源電極和漏電極之間，其中，硒硫化銻(Sb₂(S_xSe_1-x)₃)合金納米線中組分比例可調節，x介于0～1之間。

根據本發明的實施例，其中，襯底包括硅層和設置在硅層上的二氧化硅層；硅層厚度為350～450μm；二氧化硅層厚度為250～350nm；硅層和二氧化硅層的晶向均為100。

根據本發明的實施例，其中，源電極和漏電極的材料均包括以下之一：金、鈦金或鉻金。

根據本發明的實施例，其中，源電極和漏電極的厚度均為30～50nm；一維硒硫化銻(Sb₂(S_xSe_1-x)₃)合金納米線的厚度為100～300nm。