[发明专利]单晶纳米线偏振光探测器的制备方法

说明书

本发明公开了一种单晶纳米线偏振光探测器的制备方法，包括：生长锑铋硫单晶材料；剥离锑铋硫单晶材料，将锑铋硫单晶材料剥离成锑铋硫单晶纳米线并转移至衬底上；在锑铋硫单晶纳米线两端制备电极，得到单晶纳米线偏振光探测器。本发明将具有各向异性的锑铋硫单晶纳米线作为偏振光探测元件，由于锑铋硫单晶纳米线的各向异性，对不同方向的线偏振光具有不同的吸收特性，锑铋硫单晶纳米线自身就能够对线偏振光进行探测，无需额外的光学元件，使光探测器的结构更加简单。

技术领域

本发明涉及光伏型偏振探测器制造领域，特别涉及一种单晶纳米线偏振光探测器的制备方法。

背景技术

光探测器包括强度探测及偏振探测等类别。其中光的偏振信息是一种人的肉眼无法辨别的信息，因此，偏振所带有的那一部分信息可为光探测技术提供相比强度探测更多的信息。线性二向色性是波光谱的一种表现形式，它是指偏振方向平行或垂直单晶取向的偏振光的吸收差异。线性二向色性具有非常强的实际应用，例如偏振光开关，近场成像和偏振成像，这些应用已经在可见光波段投入实际应用。

当前常规的偏振探测器以光栅等起偏原件配合光探测器实现，因此器件结构复杂，体积大，故障率高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种单晶纳米线偏振光探测器的制备方法，使用具有各向异性的单晶纳米线作为光探测元件，实现对于线偏振光的直接探测。

为达上述目的，本发明提供了一种单晶纳米线偏振光探测器的制备方法，包括：

生长锑铋硫单晶材料；

剥离锑铋硫单晶材料，将锑铋硫单晶材料剥离成锑铋硫单晶纳米线并转移至衬底上；

在锑铋硫单晶纳米线两端制备电极，得到单晶纳米线偏振光探测器。

根据本发明的实施例，生长锑铋硫单晶材料包括：

将前驱材料与输运介质放置于真空瓶的一端，前驱材料包括锑粉、铋粉、硫粉；

将真空瓶放入管式炉中，放置有前驱材料与输运介质的一端位于高温区，另一端位于低温区；

加热管式炉，锑铋硫单晶材料在低温区生长；

将管式炉冷却至室温，得到锑铋硫单晶材料。

根据本发明的实施例，加热管式炉包括：

加热高温区，使高温区温度为490-530摄氏度，保持260至320小时，优选290小时；

加热低温区，使低温区温度为530-570摄氏度，保持140至148小时，优选144小时之后，降温至430-470摄氏度，持续140至150小时，优选145小时。

根据本发明的实施例，加热高温区的升温速度为大约0.15℃/min，加热低温区的升温速度为大约0.1℃/min，低温区降温速度为大约2℃/min。

根据本发明的实施例，前驱材料中锑粉、铋粉、硫粉的重量比例包括(1～1.5)：(1～1.5)：3。

根据本发明的实施例，输运介质包括：碘粉；真空瓶的真空度大约为10^-5托。

根据本发明的实施例，剥离锑铋硫单晶材料的方法包括机械剥离。

根据本发明的实施例，衬底包括：表面有二氧化硅层的硅片。

根据本发明的实施例，二氧化硅层的厚度为280至320nm，优选300nm，表面晶向为100。

根据本发明的实施例，电极的制备方法包括热蒸镀。