【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，具体涉及一种具有内禀非线性霍尔效应的tacote2材料的应用、太赫兹探测器及制备方法。
技术介绍
1、太赫兹(terahertz，thz)波，波长范围在30微米至3毫米之间，频率介于0.1至10太赫兹，是一种位于微波与红外光谱之间的电磁波。太赫兹波因其独特的物理特性，如高透射性、低光子能量、指纹谱性、高速和高带宽等，在多个领域展现出巨大的应用潜力。这些领域包括但不限于无损检测、安全检查、空间通信、射电天文观测以及生物医学成像等。
2、太赫兹探测器作为实现太赫兹技术应用的核心组件，其性能直接影响到整个太赫兹系统的表现。目前，太赫兹波信号的检测主要通过两种方式进行：相干探测和非相干探测。相干探测技术能够同时测量太赫兹信号的幅值和相位信息，具有高灵敏度和高光谱分辨率的优势。然而，这种技术要求系统结构复杂，成本较高，且通常需要依赖于稳定的高频本振太赫兹信号源，这在一定程度上限制了其在更广泛场景下的应用。
3、相对于相干探测，非相干探测技术直接将太赫兹信号转换为电流或电压信号，结构简单，成本较低，动态范围宽，更易于实现小型化和集成化，适合于多像元阵列成像探测器的制备。然而，现有的传统太赫兹探测器在面对日益增长的高探测需求时，逐渐暴露出一些问题，如响应时间长、工作温度要求低、响应频谱范围有限以及结构复杂等。这些问题不仅限制了探测器的性能，也制约了太赫兹技术在更广泛领域的应用和发展。
4、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的解决方案。
技术实现思路b>
1、本专利技术的目的在于提供一种具有内禀非线性霍尔效应的tacote2材料的应用、太赫兹探测器及制备方法，其能够实现在室温下工作，且探测范围广，结构简单。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了具有内禀非线性霍尔效应的层状tacote2材料在制备太赫兹探测器件中的应用。
4、第二方面，本专利技术提供了一种基于非线性霍尔效应的太赫兹探测器件，其包括：衬底、tacote2层和蝶形天线；tacote2层设于所述衬底上；蝶形天线包括沉积于所述衬底上的源极和漏极，所述源极和漏极分别与所述tacote2层的两端接触。
5、在一个或多个实施方式中，所述tacote2层具有狄拉克型能带色散关系。
6、在一个或多个实施方式中，所述tacote2层能够基于内部自旋轨道耦合和磁序的联合效应，实现内禀非线性霍尔效应。
7、在一个或多个实施方式中，所述tacote2层的厚度为10nm～100nm。
8、在一个或多个实施方式中，所述tacote2层通过光刻方式图案化。
9、在一个或多个实施方式中，所述衬底包括本征硅层和形成于所述本征硅层上的氧化硅层，所述本征硅层的电阻率大于20000ω·cm。
10、在一个或多个实施方式中，所述衬底的本征硅层的厚度为500μm，氧化硅层厚度为285nm。
11、在一个或多个实施方式中，所述源极和漏极为金铬双层复合电极，所述金铬双层复合电极的金层厚度为70nm，铬层厚度为10nm。
12、第三方面，本专利技术提供了前述太赫兹探测器件的制备方法，其特征在于，包括：
13、通过化学气相输运法合成层状tacote2晶体；通过机械剥离法将层状tacote2晶体解离至薄层后，转移到衬底上；对衬底上的tacote2薄层进行光刻图案化；在衬底上沉积蝶形天线，使蝶形天线的源极和漏极分别与tacote2薄层的两端形成欧姆接触。
14、与现有技术相比，本专利技术提供的基于非线性霍尔效应的tacote2材料的应用、太赫兹探测器及制备方法，利用tacote2中存在的由内禀物理特性所引起的非线性霍尔效应，在无需施加磁场的情况下可由交变电场驱动产生横向二次霍尔电流，基于非线性霍尔效应可实现一种区别于传统探测机制的新型太赫兹探测器；利用微纳加工技术将太赫兹天线与tacote2材料集成制备得到室温太赫兹探测器，可有效实现多频点、宽动态范围探测。
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1.具有内禀非线性霍尔效应的层状TaCoTe2材料在制备太赫兹探测器件中的应用。
2.一种太赫兹探测器件，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述TaCoTe2层具有狄拉克型能带色散关系。
4.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述TaCoTe2层能够基于内部自旋轨道耦合和磁序的联合效应，实现内禀非线性霍尔效应。
5.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述TaCoTe2层的厚度为10nm～100nm。
6.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述TaCoTe2层通过光刻方式图案化。
7.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述衬底包括本征硅层和形成于所述本征硅层上的氧化硅层，所述本征硅层的电阻率大于20000Ω·cm。
8.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述衬底本征硅层的厚度为500μm，氧化硅层厚度为285nm。
9.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述源极和漏极
10.如权利要求2～9中任一项所述的太赫兹探测器件的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.具有内禀非线性霍尔效应的层状tacote2材料在制备太赫兹探测器件中的应用。
2.一种太赫兹探测器件，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述tacote2层具有狄拉克型能带色散关系。
4.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述tacote2层能够基于内部自旋轨道耦合和磁序的联合效应，实现内禀非线性霍尔效应。
5.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述tacote2层的厚度为10nm～100nm。
6.根据权利要求2所述的太赫兹探测器件，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，唐克勤，董卓，张严，王俊勇，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：
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