【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电探测器，具体涉及一种片上偏振敏感光电探测系统及其制备方法。
技术介绍
1、偏振光可以提供有关物体的详细信息，并可以作为信息载体进行人工调制。然而，传统的偏振敏感光电探测器依赖于偏振光元件和标准光电探测器的组合系统，这需要大量的空间和制造费用。二维材料具有优异的光电和物理性能，在解决上述限制方面具有巨大潜力，特别是低对称晶体结构的二维材料已被验证可以实现偏振光检测，无需偏振光元件，为片上极化敏感光检测的发展开辟了新的途径。但是迄今为止，大多数基于低对称晶体结构的二维材料的偏振敏感光电探测器仍然面临着响应率有限、信噪比低和低各向异性比等挑战，并且低对称晶体结构的二维材料的种类仅仅是二维材料大家族的一小部分(仅几十种)，这些因素阻碍了其应用的进一步发展。
2、现有的一些策略，比如制备异质结构和耦合人工纳米结构可以实现偏振探测，但这些方法并不是普遍适用的，并且在制备技术、大面积集成、加工工艺等方面面临巨大挑战。因此，寻求一种不依赖于材料的各向异性、不依赖于复杂的纳米结构的制备方法实现高性能偏振光片上探测系统具有重要应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术要解决现有技术中的技术问题，提供一种片上偏振敏感光电探测系统及其制备方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：
3、一种片上偏振敏感光电探测系统的制备方法，是通过将基于非偏振敏感的探测材料与场效应晶体管进行集成，制备得到片上偏振敏感光电探测系统。
4、在
5、在上述技术方案中，所述制备方法，包括以下步骤：
6、依次将mos2、hbn(六方氮化硼)、通过机械剥离制备的石墨烯(栅极电极)、以及wse2薄片转移至衬底上，采用光刻、热蒸发和剥离技术制备源电极、漏电极和栅电极，再通过金属互联工艺对其进行集成，制备得到片上偏振敏感光电探测系统。
7、在上述技术方案中，所述衬底为sio2/si衬底。
8、在上述技术方案中，进一步的，所述制备方法包括如下步骤：
9、步骤1、将sio2的p型掺杂硅片，分别用去离子水、乙醇、丙酮、异丙醇进行清洗，然后用氮气枪把硅片吹干，干燥；
10、步骤2、采用干法转移的方法在步骤1处理后的硅片衬底上转移mos2，随后采用定向转移的方法在mos2上依次转移hbn、石墨烯；
11、步骤3、采用干法转移的方法在步骤2的硅片衬底上转移wse2，作为感光模块；
12、步骤4、采用定向转移的方法在步骤3的硅片衬底固定位置转移wse2，作为参考电阻(ref)；
13、或者将贴片电阻固定在步骤3的硅片衬底上的特定位置；
14、步骤5、采用光刻、热蒸发和剥离技术在步骤4的硅片衬底上分别制备源电极、漏电极和栅电极；
15、步骤6、通过金属互联工艺对步骤5的硅片衬底进行集成，获得片上偏振敏感光电探测系统。
16、在上述技术方案中，进一步的，步骤1中干燥具体为：在60℃的干燥箱内干燥两个小时。
17、在上述技术方案中，进一步的，步骤1中sio2的p型掺杂硅片厚度为300nm。
18、在上述技术方案中，进一步的，步骤6中金属互联工艺为金线球焊(ball bonding)工艺。
19、由上述任意一种制备方法制备得到的片上偏振敏感光电探测系统。
20、本专利技术的有益效果是：
21、本专利技术的片上偏振敏感光电探测系统的制备方法，将基于非偏振敏感的探测材料与场效应晶体管进行集成，实现了高偏振比和低噪声的高性能偏振光检测。
22、本专利技术制备的片上偏振敏感光电探测系统，一方面，利用非偏振敏感的探测材料例如二维wse2光电探测器中等离子体金属电极对光的偏振吸收，其转化为热电子后注入沟道中产生偏振光响应；另一方面，在晶体管的信号放大作用下，将产生的偏振光响应进一步放大，达到实际应用标准。这种方式打破了对材料各向异性的依赖，并且无需增加工艺复杂度就可达到实际应用标准。
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1.一种片上偏振敏感光电探测系统的制备方法，其特征在于，是通过将基于非偏振敏感的探测材料与场效应晶体管进行集成，制备得到片上偏振敏感光电探测系统。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基于非偏振敏感的探测材料为二维材料WSe2。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述衬底为SiO2/Si衬底。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中干燥具体为：在60℃的干燥箱内干燥两个小时。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中SiO2的P型掺杂硅片厚度为300nm。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤6中金属互联工艺为金线球焊工艺。
9.一种由权利要求1-8任意一项所述的制备方法制备得到的片上偏振敏感光电探测系统。
【技术特征摘要】
1.一种片上偏振敏感光电探测系统的制备方法，其特征在于，是通过将基于非偏振敏感的探测材料与场效应晶体管进行集成，制备得到片上偏振敏感光电探测系统。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基于非偏振敏感的探测材料为二维材料wse2。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述衬底为sio2/si衬底。
5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李绍娟，刘志林，刘明秀，张楠，王彬，戚刘健，孙晓娟，黎大兵，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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