[实用新型]一种具有电场可控极化率的旋光发光二极管器件

说明书

本实用新型公开一种具有电场可控极化率的旋光发光二极管器件，包括基片、层叠设置在基片上表面的绝缘介电层、第一导电电极、空穴注入层、磁性Mn_yFe_1‑yPX₃(X＝S,Se)二维材料有源层、电子注入层、以及第二导电电极；该器件可通过在第一和第二导电电极之间施加电压而产生旋光现象；所述旋光的波长可通过Mn_yFe_1‑yPX₃二维材料的Mn、Fe组分加以调控，且所述旋光的极化率可通过第一和第二导电电极之间的电压大小加以调控。

技术领域

本实用新型涉及一种旋光发光二极管器件，尤其是一种具有电场可控极化率的旋光发光二极管器件。

背景技术

1815年,法国物理学家毕奥发现，偏振光通过某些晶体或某些物质的溶液以后，偏振光的振动面将旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象，也称为晶体旋光效应。具有旋光效应的物质有石英、糖溶液、酒石酸溶液等。此外，当一束线偏振光通过非旋光性介质时，如果在介质中沿光传播方向加一外磁场，则光通过介质后，光振动的振动面将转过一定的角度，这一现象称为磁致旋光效应。如今旋光技术广泛应用于生活各方面，尤其在光通讯、光传感、光开关、光调制器、光隔离器、光存储器、物质结构探测、生物细胞荧光测量、图像识别、生物芯片探测等。而相关器件中旋光的产生主要基于上述两种原理：(1)旋光物质的旋光器件；(2)磁致旋光效应的旋光器件。然而这两种旋光产生方式均不利于集成，而后者受制于现有磁光材料本身应用性能的不理想，也存在如温度稳定性差、磁滞效应、成本较高等问题。近年来逐渐发展了基于液晶各向异性产生的旋光效应制成的各种显示器件、光调制器、光路转换开关旋光器件等，但其基于透射方式来进行线偏振光偏振面取向转动的控制与目前基于全反射的光纤、光波导等光学器件之间仍存在集成与兼容性的问题。电可控性是实现旋光器件应用的关键，基于目前已占据广大光电产业市场的发光二极管技术与设计方案，通过电学方式产生与调控其发光的旋光性与极化率，对于推动旋光器件的进一步发展具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型鉴于旋光器件的设计需求，提出一种基于Mn_yFe_1-yPX₃二维材料的 p-i-n异质结构的具有电场可控极化率的旋光发光二极管器件；该器件在电场作用下可产生圆偏振极化率与波长电可调的旋光效应，可解决旋光集成、兼容性与调控的问题。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种具有电场可控极化率的旋光发光二极管器件，包括基片1、层叠设置在基片1上表面的介电绝缘层2、第一导电电极3、空穴注入层4、磁性Mn_yFe_1-yPX₃二维材料有源层、电子注入层、以及第二导电电极；该器件通过在第一和第二导电电极之间施加电压而产生旋光现象；

所述旋光的波长通过Mn_yFe_1-yPX₃二维材料的Mn、Fe组分加以调控，且所述旋光的极化率通过第一和第二导电电极之间的电压大小加以调控。

在一较佳实施例中：所述基片1采用表面光滑的Si片、SiO₂/Si片、玻璃片、云母片、蓝宝石、石英、PET塑料片、聚酰亚胺薄膜中的一种。

在一较佳实施例中：所述第一和第二导电电极采用Pd/Au、Ti/Au、Ni/Au、石墨烯导电电极中的一种。

在一较佳实施例中：所述空穴注入层4采用p型NiO、p型Ga_zAl₁-zN中的一种。

在一较佳实施例中：所述磁性Mn_yFe_1-yPX₃二维材料有源层的厚度d满足范围0d50nm。