[发明专利]基于CrPS4

说明书

本发明涉及光电探测器技术领域，具体为基于CrPS₄偏振敏感的光电探测器的制备方法，具体包括以下步骤：(1)制备CrPS₄单晶；(2)制备硅片衬底；(3)解离CrPS₄并转移至硅片衬底上；(4)制备预处理硅片衬底；(5)制备电极图案；(6)制备电极样品；(7)将电极样品放入丙酮中浸泡，取出后加热，再利用胶头滴管对电极样品上方洗吹，待非电极区域的镀层全部剥离硅片衬底后取出，接着用氮气吹干，得到基于CrPS₄偏振敏感的光电探测器；本发明利用CrPS₄制备偏振敏感的光电探测器的电路及结构设计简单，克服传统光电探测器无法对区分偏振光偏振角度、或偏振光探测比率低、器件不稳定，测试手段复杂等缺点。

技术领域

本发明涉及光电探测器技术领域，具体涉及基于CrPS₄偏振敏感的光电探测器的制备方法。

背景技术

偏振敏感光电探测器因其在正交极化光谱成像、遥感成像、极化传感器和军事装备等实际应用中的优势而受到广泛关注。传统的偏振敏感光探测是通过在探测器上覆盖具有偏振效应的光介质来选择入射光的偏振态来实现的。这样的技术在实际应用较复杂，增加了探测的不确定性。近年来，获得高度集成化偏振光敏感型光电探测器的一种更直接的方法是利用固有偏振光敏感型探测器材料。这其中，一些低维半导体材料在结构上具有明显的各向异性，特别适合作为极化敏感光电探测器材料。低维极化敏感光电探测器早期的研究主要集中在一维纳米结构上，但复杂的成图和对准过程限制了器件制备的多样性。随着二维材料在光电子学领域的迅速发展，一些潜在的低对称性二维材料，如BP、ReS₂、ReS₂、GeS₂和GeAs₂也被成功研究作为极化敏感光电探测器的工作介质。除了它们自身的各向异性外，它们还表现出了优异的光电性能，这保证了它们未来在极化敏感光电探测器中的应用。包括宽波段吸收、强的光-物质相互作用、极佳的柔性、超薄的厚度以及与多种衬底的兼容性，为偏振光电探测领域注入了新活力。

目前对偏振敏感光电探测器的研究得到了广泛的关注，但该研究的发展和应用仍处于起步阶段。作为极化敏感光电探测器的重要组成部分，研究综合性能良好的新型各向异性材料具有重要的现实意义。

硫代磷酸铬(CrPS₄)是三元过渡金属硫属化合物(TTMCs)，与以往研究的由BP、ReSe₂等单一或两种元素组成的材料相比，CrPS₄可以提高材料物理性能的调节自由度。它最早由Louisy,A.et al在1978年报道，展示了层状结构和有趣的物理现象，是一种反铁磁性半导体材料。然而，以前的文献报道主要集中在基本的电学和光磁性质上，而最近的重点则是显示各向异性的磁化行为以及自旋电子学和量子信息器件的新潜力。如突触记忆效应、层状反铁磁磁开关效应等。然而，随着对CrPS₄晶体结构二维性质的进一步了解，CrPS₄具有显著面内光学各向异性，基于CrPS4的偏振光探测器在偏振角度上具有良好的重复周期。CrPS₄独特的各向异性性质表明了其在电子和光电子领域的应用潜力。因此，我们提出基于CrPS₄偏振敏感的光电探测器的制备方法以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供基于CrPS₄偏振敏感的光电探测器的制备方法，以此来克服背景技术中提及的问题。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：基于CrPS₄偏振敏感的光电探测器的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)采用化学气相输送法制备CrPS₄单晶；

(2)用硅片刀将商业用标准4英寸p型掺杂的单抛氧化硅片切成1×1cm大小，清洗吹干后，得到硅片衬底；