[發(fā)明專利]一種自驅(qū)動偏振敏感探測器及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211581128.2
• 申請日: 2022-12-09
• 公開（公告）號: CN115763589A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 李京波;卜娜布其;霍能杰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江芯科半導體有限公司
• 主分類號: H01L31/032
• 分類號: H01L31/032;H01L31/108;H01L31/18
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 徐晶晶

本發(fā)明公開一種自驅(qū)動偏振敏感探測器，包括：襯底；InSe層和1T’?MoTe₂層，所述InSe層和1T’?MoTe₂層分別設置在所述襯底上并將部分1T’?MoTe₂層轉(zhuǎn)移至所述InSe層上，使得InSe層與1T’?MoTe₂層構(gòu)成異質(zhì)結(jié)；第一電極及第二電極，所述InSe層上設有第一電極，所述1T’?MoTe₂層設有第二電極。本發(fā)明選用零帶隙、導電性好、具有各向異性的1T’?MoTe₂單晶和低暗電流、遷移率高的InSe單晶搭建異質(zhì)結(jié)，構(gòu)成具有肖特基勢壘的金半接觸，利用InSe單晶和1T’?MoTe₂單晶的接觸電勢差收集傳輸載流子。同時，1T’?MoTe₂單晶的各向異性使得探測器具有偏振性能，對于不同方向的偏振光吸收不同。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及偏振光探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自驅(qū)動偏振敏感探測器及制備方法。

背景技術(shù)

偏振光探測器距今已有五十多年的歷史，隨著時代不斷發(fā)展，先后經(jīng)歷了旋轉(zhuǎn)偏振片型、分振幅型、液晶調(diào)制/聲光可調(diào)濾波型、分波前/分孔徑型、通道調(diào)制型以及微納器件型等諸多類型。現(xiàn)今，為了迎合光電探測器微小模塊化和高度集成化的需求，演變出了三種制作偏振探測器的方法：其一是在光探測器的表面覆蓋又偏振效應的光學介質(zhì)，通過等離激元微腔或量子阱級聯(lián)探測器等手段選擇偏振狀態(tài)和光躍遷，實現(xiàn)高消光比；其二，使用雙開口金屬諧振環(huán)陣列結(jié)構(gòu)等超材料結(jié)構(gòu)選擇入射光的偏振狀態(tài)；其三，采用具有偏振光敏感性的材料(尤其是低維材料)制作光探測器。

以石墨烯為代表的二維材料具有層狀結(jié)構(gòu)，通過范德瓦爾斯力構(gòu)成層與層之間的緊密連接，在納米器件和微觀物理等方面具有廣闊前景。近十年來，大量研究工作圍繞二維材料展開并取得了不菲的成就。層狀金屬向二碲化鉬(1T’-MoTe₂)作為眾多二維材料中的典型代表，具有導電性好，空氣穩(wěn)定性佳等優(yōu)點，扭曲八面體的非晶格對稱結(jié)構(gòu)使得1T’-MoTe₂具有各向異性，便于線偏振光檢測。然而，半金屬零帶隙的特點使得1T’-MoTe₂具有極高的暗電流，嚴重限制了其光電應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種基于銦錫半金屬二碲化鉬自驅(qū)動偏振敏感探測器及制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

一種自驅(qū)動偏振敏感探測器，包括：

襯底；

InSe層和1T’-MoTe₂層，所述InSe層和1T’-MoTe₂層分別設置在所述襯底上并將部分1T’-MoTe₂層轉(zhuǎn)移至所述InSe層上，使得InSe層與1T’-MoTe₂層構(gòu)成異質(zhì)結(jié)；

第一電極及第二電極，所述InSe層上設有第一電極，所述1T’-MoTe₂層設有第二電極。

作為一種可實施方式，所述1T’-MoTe₂層包括第一部分和第二部分，通過干法轉(zhuǎn)移將所述第一部分轉(zhuǎn)移到所述InSe層上，將所述第二部分保留在所述襯底上。

作為一種可實施方式，所述InSe層的厚度為20～30nm。

作為一種可實施方式，所述1T’-MoTe₂層的厚度為25～40nm。

作為一種可實施方式，所述第一電極和第二電極的材料為金屬Cr/Au，金屬Cr/Au形成金屬Cr層和金屬Au層；

金屬Cr層厚度為5～10nm，金屬Au層厚度為40～50nm。

一種自驅(qū)動偏振敏感探測器制備方法，包括以下步驟：