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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电探测器,具体涉及一种放大光电响应偏振比的异质结器件结构。
技术介绍
1、光是我们日常生活中的信息载体,在我们的日常生活中是必不可缺的,传统的光信息主要由强度、波长以及空间分布这三维组成。光的偏振反映的是电磁波电场矢量的振幅和方向随着传播方向的变化情况,是光的矢量特性。传统的光电探测器探测光的强度和波长信息,而偏振探测器引入了光的偏振态,包括了偏振光的偏振度和偏振角这额外两个维度,让我们能获取更多的信息,从而得到更广泛的应用。
2、传统的线偏振探器其本身不具备偏振光敏感特性,是通过偏振光栅和光电探测器组成的,由于偏振光栅对于不同偏振态的偏振光的透射率或反射率不同,使得光电探测器的激励强度不同从而产生不同的光电流达成偏振探测的目的。这种传统的线偏振探测器往往制备精度要求高、体积大、成本高并且校准过程复杂。而对于以二维材料为基础的片上线偏振器,以各向异性晶体结构的材料为基础,由于面内其各向异性的晶体结构,对于不同方向的线偏振光有不同的吸收系数,会产生不同的光电流,实现对偏振光的直接探测,器件体积小并且增加了集成度。然而常见的二维材料的偏振敏感度受固有光学各向异性的限制,偏振比通常比较低,难以直接商用化。
3、因此为了解决二维材料的偏振敏感度受固有光学各向异性的限制而偏振比比较低的情况,设计一种放大器件偏振比并且器件结构简单利于集成的结构,是一个非常值得探究的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种放大光电
2、本专利技术技术方案如下:
3、一种放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其中,所述放大光电响应偏振比的异质结器件结构依次包括:基底、形成于基底上的具有各向异性晶体结构的材料、形成于所述的具有各向异性晶体结构材料上的绝缘层、形成于所述绝缘层上的具有各向同性晶体结构的材料、形成于所述具有各向同性晶体结构的材料两端相互对峙的源级和漏极。
4、进一步地可选地,所述基底上的材料为具有各向异性晶体结构的材料。
5、进一步可选地,所述形成于各向异性晶体结构材料上的绝缘层材料为氮化硼、氧化硅或者氮化硅。
6、进一步地可选地,所述形成于绝缘层上的沟道层材料为具有各向同性晶体结构的材料,具有开关和放大功能。
7、进一步可选地,所述源极和漏极的材料为导电金属和导电金属氧化物。
8、进一步可选地,所述绝缘层的材料为氮化硼、氧化硅或者氮化硅,厚度为50nm以上,避免发生电子隧穿。
9、偏振光诱导形成的光致栅压对沟道电流的影响在亚阈值区呈非线性关系。
10、不同线偏振态的线偏振光照射下,由于各向异性晶体结构的材料会产生各向异性的光吸收,从而产生不同大小的光致栅压,不同大小的光致栅压对沟道电流在亚阈值区域呈非线性变化,从而放大异质结器件的光电响应偏振比。
11、相比较于现有的线偏振探测器结构,本专利技术基于一种放大光电响应偏振比的异质结器件结构具有以下有益效果:本专利技术实例提供的一种放大光电响应偏振比的异质结器件结构,通过对具有各向异性晶体结构的材料,绝缘层材料,具有各向同性晶体结构的材料进行器件结构设计,依赖在不同线偏振态的线偏振光照射下,由于各向异性晶体结构的材料会产生各向异性的光吸收,从而产生不同大小的光致栅压,不同大小的光致栅压对沟道电流在亚阈值区域呈非线性变化,从而放大异质结器件的光电响应偏振比。
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1.一种放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,器件结构包括:基底、形成于基底上的具有各向异性晶体结构的材料、形成于所述的具有各向异性晶体结构材料上的绝缘层、形成于所述绝缘层上的具有各向同性晶体结构的材料、形成于所述具有各向同性晶体结构的材料两端相互对峙的源级和漏极。
2.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,所述基底上的材料为具有各向异性晶体结构的材料,选自GeSe、BP、MoSe2等。
3.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,所述形成于各向异性晶体结构材料上的绝缘层材料为氮化硼、氧化硅或者氮化硅。
4.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,所述绝缘层材料,厚度为50nm以上,避免发生电子隧穿。
5.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,所述形成于绝缘层上的沟道层材料为具有各向同性晶体结构的材料,选自Gr、WS2、WSe2。
6.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征
7.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,不同线偏振态的线偏振光照射下,由于各向异性晶体结构的材料会产生各向异性的光吸收,从而产生不同大小的光致栅压,不同大小的光致栅压对沟道电流在亚阈值区域呈非线性变化,从而放大异质结器件的光电响应偏振比。
...【技术特征摘要】
1.一种放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,器件结构包括:基底、形成于基底上的具有各向异性晶体结构的材料、形成于所述的具有各向异性晶体结构材料上的绝缘层、形成于所述绝缘层上的具有各向同性晶体结构的材料、形成于所述具有各向同性晶体结构的材料两端相互对峙的源级和漏极。
2.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,所述基底上的材料为具有各向异性晶体结构的材料,选自gese、bp、mose2等。
3.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,其特征在于,所述形成于各向异性晶体结构材料上的绝缘层材料为氮化硼、氧化硅或者氮化硅。
4.根据权利要求1所述的放大光电响应偏振比的异质结器件结构,...
【专利技术属性】
技术研发人员:王晓亭,刘峰铭,邓文杰,张永哲,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:
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