[发明专利]一种偏振光探测器及其制备方法

说明书

本发明公开一种偏振光探测器及其制备方法，所述探测器包括光电转换层和相对设置在光电转换层上的两个电极，两个电极均与光电转换层形成部分接触，两个电极的材料均为PtSe₂，光电转换层的材料为单晶SnSe二维纳米片，两个电极与光电转换层接触的部分形成SnSe/PtSe₂异质结。本发明中，在两个电极与光电转换层接触的部分构建了SnSe/PtSe₂异质结作为偏振光探测材料实现光电信号的转换，两个电极与光电转换层未接触的部分作为PtSe₂电极实现光生载流子向外电路的转移。本发明采用PtSe₂同时作为偏振光探测材料和电极材料，在有效促进光生载流子的分离、增强光电流、提高器件效率的同时不存在电极材料和偏振光探测材料表面功函数失配的问题。

技术领域

本发明涉及偏振光探测技术领域，尤其涉及一种偏振光探测器及其制备方法。

背景技术

光探测器可以实现光电信号直接转换来实现光探测，在各种光探测器中，偏振光探测器可以精细识别光的偏振信息，提高光探测的准度和精度，在许多领域有非常重要的应用价值。

目前偏振光探测主要是基于一维纳米材料本身的偏振敏感度来实现。但是基于这类材料的加工难度较大、纳米沟道对准比较复杂，限制了这类材料在偏振光探测领域的应用。近年来，具有面内各向异性的二维材料在偏振光探测领域受到广泛关注。黑磷材料可以在可见到红外波段响应，但是其较差的化学稳定性限制了其在偏振光探测领域的应用。其他可实现偏振光探测的二维材料几乎都是宽禁带半导体，响应波段都受限于其能带结构，只在紫外到可见光范围响应，且这些偏振光探测材料的功函数与纯金属电极的功函数存在差异、两者之间的表面功函数不匹配，制备得到的器件效率低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种偏振光探测器及其制备方法，旨在解决现有偏振光探测器中纯金属电极与偏振光探测材料之间表面功函数不匹配、器件效率低的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种偏振光探测器，其中，所述偏振光探测器包括光电转换层和相对设置在所述光电转换层上的两个电极，所述两个电极均与所述光电转换层形成部分接触，所述两个电极的材料均为PtSe₂，所述光电转换层的材料为单晶SnSe二维纳米片，所述两个电极与所述光电转换层接触的部分形成SnSe/PtSe₂异质结。

可选地，所述偏振光探测器还包括基板，所述光电转换层的远离所述两个电极的一侧设置在所述基板上；

或，所述偏振光探测器还包括基板，所述两个电极的远离所述光电转换层的一侧设置在所述基板上。

可选地，所述相对设置的两个电极为相对设置的两个叉指电极，所述两个叉指电极包括叉指部，所述两个叉指电极的叉指部与所述光电转换层接触，所述两个叉指电极的叉指部与所述光电转换层接触的部分形成SnSe/PtSe₂异质结。

可选地，所述两个叉指电极的叉指部的厚度为3～20nm。

可选地，所述两个叉指电极还包括与所述叉指部相连的根部，所述两个叉指电极的根部与所述光电转换层均不形成接触，所述根部的厚度为21～110nm。

本发明的第二方面，提供一种偏振光探测器的制备方法，其中，包括步骤：

提供基板；

在所述基板上形成光电转换层；

在所述光电转换层上相对设置两个电极，所述两个电极均与所述光电转换层形成部分接触，得到所述偏振光探测器；