[发明专利]一种基于各向异性二维材料的偏振光探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于各向异性二维材料的偏振光探测器，其特征在于，包括：

第一导电类型的二维纳米片沟道层；

第二导电类型的各向异性的二维纳米片偏振光敏化半导体层，位于所述纳米片沟道层的表面；

第一电极和第二电极，分别位于所述偏振光敏化半导体层的两端侧，与所述纳米片沟道层的表面接触，不与所述偏振光敏化半导体层接触。

2.根据权利要求1的所述偏振光探测器，其特征在于，优选地，所述纳米片沟道层选用过渡金属硫属化物(TMDs)；

优选地，所述纳米片沟道层选用WSe₂、WS2、MoS2或MoSe₂。

3.根据权利要求1的所述偏振光探测器，其特征在于，所述偏振光敏化半导体层选用Bi₂O₂Se、1T-MoTe₂、ReSe₂、ReS₂、P、As、AsP、GeAs。

4.根据权利要求1至3之一的所述偏振光探测器，其特征在于，所述纳米片沟道层选用机械剥离法获得，所述纳米片沟道层的厚度为50～80nm。

5.根据权利要求1至3之一的所述偏振光探测器，其特征在于，所述偏振光敏化半导体层选用机械剥离法获得，所述偏振光敏化半导体层的厚度为20～50nm。

6.根据权利要求1至3之一的所述偏振光探测器，其特征在于，优选地，所述纳米片沟道层选用WSe₂；优选地，所述偏振光敏化半导体层选用Bi₂O₂Se。

7.根据权利要求1至3之一的所述偏振光探测器，其特征在于，所述第一导电类型为p型，所述第二导电类型为n型。

8.根据权利要求1至3之一的所述偏振光探测器，其特征在于，所述偏振光探测器的探测波长为可见光至红外范围。

9.一种基于各向异性二维材料的偏振光探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过机械剥离法将第一导电类型的纳米片沟道层材料和第二导电类型的各向异性的偏振光敏化半导体层材料分别转移至第一目标衬底和第二目标衬底；

在PDMS基底上旋涂PVA溶剂，在50～80℃下加热6～10分钟后获得PVA/PDMS薄膜基底，将PVA/PDMS薄膜基底的PVA一侧粘附至上述偏振光敏化半导体层材料的表面，在70～90℃下加热6～10分钟后，将偏振光敏化半导体层材料从第二目标衬底上分离获得基底/PDMS/PVA/偏振光敏化半导体层的第一叠层，将该第一叠层侧的偏振光敏化半导体层堆叠至第一目标衬底上的纳米沟道层材料的表面获得第二叠层，随后将该第二叠层浸泡在二甲基亚砜有机溶剂中去除PVA获得第一目标衬底/纳米沟道层材料/偏振光敏化半导体层材料的第三叠层；

在该第三叠层中的纳米沟道层材料的两端沉积金属层，退火后获得第一电极和第二电极，第一电极和第二电极不与偏振光敏化半导体层接触。

10.根据权利要求9的所述制备方法，其特征在于，所述目标衬底选用SiO₂/Si衬底，转移所述纳米片沟道层材料和所述偏振光敏化半导体层材料之前，还包括所述目标衬底用肥皂水、丙酮、异丙醇各超声1～30min；接着将所述目标衬底置于臭氧紫外或者氧气等离子体中清洗2～5min，氧气流量为30～60sccm，等离子功率为80～110W。