[发明专利]悬浮二维材料光致发光的光电调控器及制备、调控方法

权利要求书

1.悬浮二维材料光致发光的光电调控器的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤S1：准备SOI衬底，利用电感耦合等离子体化学气相沉积，在SOI衬底上镀30nm SiO₂膜；

步骤S2：利用FIB刻蚀技术对镀膜后的SOI衬底进行加工，刻蚀两个矩形区域，两矩形区域间距为200-1000nm，刻蚀深度为50-200nm，两矩形区域之间形成Si纳米条；

步骤S3：对WS₂单晶片进行机械剥离，然后将剥离后的WS₂转移到PDMS衬底上，并在显微镜下根据不同层数衬度不同的特点，区分单层、双层WS₂区域；

步骤S4：在显微镜下，将附着有WS₂的PDMS衬底倒扣置于移动平台上，并通过移动台将其转移到刻蚀好的SOI衬底上，缓缓下压后缓慢抬起，将WS₂片附着在刻蚀区域；

步骤S5：利用无掩模光刻，在Si纳米条两端处的WS₂上刻蚀封闭区域，通过电子束蒸镀在刻蚀封闭区域镀金膜，形成源漏电极，再通过电子束蒸镀在Si纳米条两边刻蚀露出Si层但未覆盖WS₂的区域镀金作为栅极；

步骤S1中所述SOI衬底上层单晶硅纳米膜厚度为200nm，氧化层厚度为375nm；

步骤S2中所述FIB刻蚀采用FIB-SEM双束工作站，刻蚀束流为5nA；

步骤S2中所述两矩形长度为20μm-50μm，宽度为5μm-15μm；

步骤S3中所述机械剥离，将WS₂单晶片置于透明胶带上，进行反复黏贴剥离，使其变为较薄的层状薄片，将胶带上WS₂层状薄片转移置1.5cm×1.5cm的PDMS衬底上方，并用棉签反复按压，静止一段时间后缓慢剥离胶带；

步骤S4中在显微镜旁搭建移动平台，采用金属杆将附着有WS₂片的PDMS衬底倒扣置于移动平台上。

2.如权利要求1所述悬浮二维材料光致发光的光电调控器的制备方法所制备的光电调控器，其特征在于，包括Si纳米条，所述Si纳米条上方搭载WS₂，Si纳米条两端处的WS₂上设有源漏电极，Si纳米条两侧未覆盖WS₂的区域设有栅极。

3.如权利要求2所述光电调控器进行调控的方法，其特征在于，对光电调控器的源漏电极施加电压，然后将波长514nm的激光聚焦到Si纳米条上，再通过物镜将Si纳米条上WS₂所产生的光致发光信号收集，再经由光谱仪将不同波长的光致发光信号在空间分离开，并投射到CCD探测器上形成光谱；

所述电压从0V到±10V，每次增大或者减小1V；

所述物镜的放大倍数为50倍，数值孔径为0.75。