【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电探测，具体涉及一种具有正负双极性响应特性的光电探测器及其制备方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、过渡金属二硫族化合物(tmdcs)作为二维(2d)材料的典型代表，以优异的光吸收、高载流子迁移率、宽范围可调带隙、可弯曲折叠等独特的光电性能和力学性能脱颖而出。为充分发挥tmdcs的优势，可将具有不同性质的tmdcs进行物理叠加，形成合适的没有悬挂键的范德华异质结构，突破了严重制约传统半导体发展的晶格常数限制，在一定程度上扩大了自身优势范围。所构建的异质结构被广泛应用于各种器件，如光电探测器、场效应晶体管、可充电电池等。
3、但是，目前光电探测器的应用基本依赖于正响应，即在光照下半导体中产生电子-空穴对，在电场作用下光生载流子分离，导致电流大于暗态电流，实现光响应。正响应光电探测器已表现出超高响应率、大外量子效率(eqe)、低响应时间、高比探测率等优异的光响应特性。负光响应是一种在光照下电流减少为特征的异常现象。负响应光电探测器的实现对于促进新型光电器件的发展具有重要意义，一方面有助于实现高频和低功耗探测器件，另一方面负响应探测器作为正响应探测器的互补元件，有望构建多功能光电器件，如“光门控”晶体管、镜像光开关和新型光电逻辑门等。因缺乏有效的构建策略，负光响应探测器的进展受到了阻碍。如何在单个光电探测器中同时实现正负双极性响应成为新型光电探测器发展的瓶颈。
技术实现思路
1、为了
2、根据一些实施例，本专利技术的第一方案提供了一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，采用如下技术方案：
3、一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，包括基底以及设置在所述基底上的二硫化铼/二硒化钯res2/pdse2范德华异质结；所述光电探测器的源极和漏极设置在pdse2长度方向的两端，栅极设置在远离所述res2/pdse2范德华异质结的基底侧一侧；将二硫化铼res2作为光栅控制层，将二硒化钯pdse2作为载流子传输层，通过调节栅极电压实现光电探测器的正响应与负响应转换；当栅极电压不超过栅极电压阈值时，光电探测器呈现负响应，当栅极电压超过栅极电压阈值时，光电探测器呈现正响应。
4、作为进一步的技术限定，所述基底包括硅衬底和二氧化硅sio2氧化层，所述res2/pdse2范德华异质结设置在所述sio2氧化层上。
5、进一步的，所述硅衬底采用p型高掺硅衬底。
6、作为进一步的技术限定，所述res2采用n型单层或多层结构。
7、作为进一步的技术限定，所述pdse2采用n-p双极型多层结构。
8、作为进一步的技术限定，所述源极、所述漏极和所述栅极均采用金属电极。
9、作为进一步的技术限定，所述栅极电压阈值取决于所述res2/pdse2范德华异质结中的res2和pdse2的厚度。
10、作为进一步的技术限定，所述光电探测器在可见光波段和近红外波段均具备正负双极性响应。
11、作为进一步的技术限定，所述光电探测器的响应时间取决于所述res2/pdse2范德华异质结中的res2和pdse2的厚度。
12、根据一些实施例，本专利技术的第二方案提供了一种具有正负双极性响应特性的光电探测器的制备方法，采用如下技术方案：
13、一种具有正负双极性响应特性的光电探测器的制备方法，包括：
14、准备p型高掺硅衬底，衬底表面覆盖一层300nm厚的sio2；
15、采用机械剥离法制备pdse2薄膜，通过定向转移法将pdse2薄膜覆盖在基底之上；
16、通过机械剥离技术制备res2，通过干法或湿法转移法将res2定向转移到pdse2薄膜上；
17、采用标准光刻工艺，旋涂光刻胶，定位res2/pdse2范德华异质结，使用光刻掩膜版进行曝光、显影；
18、在二硒化钯上制备源极和漏极；
19、将硅衬底背面进行抛光处理，在硅衬底背面制备栅极，完成光电探测器的制备。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
21、本专利技术利用背栅调控异质结能带，使得光电探测器具备线偏振探测能力，可在近红外波段和可见波段实现光电探测器的正负双极性响应，即栅压小于栅极电压阈值时为负响应，当栅压大于栅极电压阈值时为正响应；本专利技术中的光电探测器结构简单，成本低廉，同时具有体积小、易于集成优势。
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1.一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，包括基底以及设置在所述基底上的二硫化铼/二硒化钯范德华异质结；所述光电探测器的源极和漏极设置在二硒化钯长度方向的两端，栅极设置在远离所述二硫化铼/二硒化钯范德华异质结的基底侧一侧；将二硫化铼作为光栅控制层，将二硒化钯作为载流子传输层，通过调节栅极电压实现光电探测器的正响应与负响应转换；当栅极电压不超过栅极电压阈值时，光电探测器呈现负响应，当栅极电压超过栅极电压阈值时，光电探测器呈现正响应。
2.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述基底包括硅衬底和二氧化硅氧化层，所述二硫化铼/二硒化钯范德华异质结设置在所述二氧化硅氧化层上。
3.如权利要求2中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述硅衬底采用p型高掺硅衬底。
4.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述二硫化铼采用n型单层或多层结构。
5.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述二硒化钯采用n-p
6.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述源极、所述漏极和所述栅极均采用金属电极。
7.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述栅极电压阈值取决于所述二硫化铼/二硒化钯范德华异质结中的二硫化铼和二硒化钯的厚度。
8.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器在可见光波段和近红外波段均具备正负双极性响应。
9.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器的响应时间取决于所述二硫化铼/二硒化钯范德华异质结中的二硫化铼和二硒化钯的厚度。
10.一种具有正负双极性响应特性的光电探测器的制备方法，用于制备如权利要求1-9中任一项所述的具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，包括基底以及设置在所述基底上的二硫化铼/二硒化钯范德华异质结；所述光电探测器的源极和漏极设置在二硒化钯长度方向的两端，栅极设置在远离所述二硫化铼/二硒化钯范德华异质结的基底侧一侧；将二硫化铼作为光栅控制层，将二硒化钯作为载流子传输层，通过调节栅极电压实现光电探测器的正响应与负响应转换；当栅极电压不超过栅极电压阈值时，光电探测器呈现负响应，当栅极电压超过栅极电压阈值时，光电探测器呈现正响应。
2.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述基底包括硅衬底和二氧化硅氧化层，所述二硫化铼/二硒化钯范德华异质结设置在所述二氧化硅氧化层上。
3.如权利要求2中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述硅衬底采用p型高掺硅衬底。
4.如权利要求1中所述的一种具有正负双极性响应特性的光电探测器，其特征在于，所述二硫化铼采用n型单层或多层结构。
5.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李奎龙，杜昶辉，王文佳，李佩佩，高红蕾，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：
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