[发明专利]一种栅极可调高灵敏偏振探测器的制备方法

权利要求书

1.一种栅极可调高灵敏偏振探测器的制备方法，其特征在于：包括衬底、第一金属电极、PdSe₂/WSe₂二维范德华异质结、石墨烯层、第二金属电极；

所述的衬底为SiO₂/Si衬底；

所述的PdSe₂/WSe₂二维范德华异质结包括PdSe₂层、WSe₂层；所述的PdSe₂层底面设于衬底顶面上；所述的WSe₂层底面设有台阶，所述的WSe₂层底面分别设于衬底顶面、PdSe₂层顶面上；

所述的石墨烯层底面设有台阶，所述的石墨烯层底面分别设于衬底顶面、WSe₂层顶面上；

所述的第一金属电极底面设于PdSe₂层顶面上，所述的第一金属电极与WSe₂层不接触；

所述的第二金属电极底面设于石墨烯层顶面上；

所述的第一金属电极与第二金属电极之间形成具有垂直方向内置电场的PdSe₂/WSe₂PN结，其中，所述的石墨烯层与WSe₂层之间形成高低台阶、所述的WSe₂层与PdSe₂层形成高低台阶。

2.根据权利要求1所述的一种栅极可调高灵敏偏振探测器的制备方法，其特征在于：包括如下制作步骤：

步骤一：将SiO₂/Si衬底放置于丙酮溶液、乙醇溶液以及去离子水中依次进行超声清洗并烘干，在转移材料前进行表面等离子处理；

步骤二：将PdSe₂的块体单晶置于胶带上，进行反复粘贴从而剥离该块体材料，使其变为层状材料；

步骤三：在透明胶带表面附有的层状PdSe₂材料表面采用电子束蒸发沉积一层厚度为50～150nm的金膜，使用热释放胶带将层状PdSe₂材料及金膜从透明胶带上剥离下来，按压至洁净的SiO₂/Si衬底上，100～150℃下加热，热释放胶带失去粘性后移除，SiO₂/Si衬底由下及上留下层状PdSe₂材料及金膜，将SiO₂/Si衬底放入KI/I₂溶液2～3min，对表面的金膜进行充分刻蚀后，用去离子水冲洗衬底，用N₂枪吹干后，通过光学显微镜选择厚度均匀、表面洁净的层状PdSe₂材料；

步骤四：将WSe₂块体单晶置于透明胶带上，进行反复粘贴从而剥离该块体材料，使其变为层状WSe₂材料，将具有自吸附粘性的聚二甲基硅氧烷裁剪成长宽为0.5～1cm大小的承载片，按压在透明胶带的层状WSe₂材料上，保持1～2min，轻轻揭起，将有材料面朝上，粘附在透明载玻片上，通过光学显微镜，选择厚度均匀、表面洁净的层状WSe₂材料；

步骤五：将透明载玻片固定在转移平台上，将层状WSe₂材料与步骤三中获得的SiO₂/Si衬底上的层状PdSe₂材料对应接触，下降转移平台悬臂高度使聚二甲基硅氧烷承载片与SiO₂/Si衬底充分接触按压，保持3～5min，慢慢升起透明载玻片，将聚二甲基硅氧烷承载片与SiO₂/Si衬底分开，制得PdSe₂/WSe₂异质结构；

步骤六：采用同步骤四一样的方法，对石墨烯进行剥离并转移至层状WSe₂材料上，用N₂枪吹干，并在加热台上120℃加热5～10min制得PdSe₂/WSe₂/石墨烯结构；

步骤七：在层状PdSe₂和石墨烯材料上分别光刻蒸镀金属电极，把有异质结构的SiO₂/Si衬底旋涂上光刻胶，进行紫外光刻出电极图案，并用电子束热蒸发蒸镀金属电极作为源漏电极，以Si层为底栅电极，用丙酮去除多余光刻胶和金属，用N₂枪吹干后得到带有电极的光电器件。