【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及偏振光探測，尤其涉及一種偏振光電探測器及其制備方法與成像器件。
技術介紹
1、偏振光電探測器能夠同時探測光的強度、波長以及光偏振方向，可顯著提升成像效果和對物體的探測能力，在許多領域有廣泛的用途。傳統偏振光電探測器的主要實現方式包括：(1)通過偏振光路和光學結構設計提取光的偏振信息；(2)利用材料本身結構各向異性實現對光的偏振信息的識別。然而，近年來，隨著人工智能、大數據和智慧城市的大規模快速發展，對信息探測和智能感知的需求急劇增長，構建小尺寸、模塊化的高度集成偏振光電探測器件迫在眉睫。傳統偏振光電探測器件的復雜結構和大體積很大程度上降低了偏振探測系統的集成度。因此基于光探測材料本身結構各向異性的偏振光電探測器受到了廣泛關注，包括基于一維納米材料本身的偏振敏感度、二維材料面內各向異性光電特性所構筑的偏振光電探測器。但是受限于器件結構、材料體系等，偏振光電探測器的性能和應用范圍也受到了巨大的限制。
2、相比于傳統的塊體光電材料，二維材料能夠在一定程度上解決光電探測器所面臨的集成度的問題，并且具有非常高的理論光響應度。近年來，基于各向異性范德瓦爾斯材料的偏振探測器受到了廣泛關注并且取得了突出的進展。但是具有面內各向異性光電特性的二維材料種類有限，在目前發現的數千種范德瓦爾斯材料中，僅僅有十多種范德瓦爾斯材料展現了偏振光探測的潛力，且這些材料的光響應波段、暗電流等受其結構和能帶影響，使得基于面內各向異性范德瓦爾斯材料的偏振光探測的應用受到了巨大的限制。而占范德瓦爾斯材料種類中絕大部分的面內各向同性范德瓦爾斯材
技術實現思路
1、基于上述現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種偏振光電探測器及其制備方法與成像器件，旨在實現面內各向同性材料的偏振光響應或進一步提升基于面內各向異性材料的偏振光電探測器的偏振比。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、本專利技術的第一方面，提供一種偏振光電探測器，其中，所述偏振光電探測器包括：
4、基底；
5、光電轉換層，位于所述基底上；
6、納米線光波導，位于所述光電轉換層上，所述納米線光波導具有偏振光傳輸特性；
7、電極，位于所述光電轉換層上且與所述納米線光波導間隔設置。
8、可選地，所述基底包括硅與氧化硅復合基底、聚二甲基硅氧烷基底、聚酰亞胺基底、藍寶石基底、石英玻璃基底和云母基底中的一種；
9、所述電極的材料包括金、鉑、鉻和銅中的至少一種；
10、所述電極包括間隔設置在所述納米線光波導兩側的第一電極和第二電極。
11、可選地，所述光電轉換層包括范德瓦爾斯材料，所述范德瓦爾斯材料包括面內各向同性范德瓦爾斯材料或面內各向異性范德瓦爾斯材料，所述面內各向同性范德瓦爾斯材料包括石墨烯、硫化鉬、碘化鉛、硒化鎢和黑磷中的至少一種。
12、可選地，所述納米線光波導的材料為超晶格納米線，所述超晶格納米線包括具有層狀結構的碘化鉛納米線，以及插入在所述碘化鉛納米線層間并與所述碘化鉛納米線通過化學鍵結合的有機分子。
13、可選地，所述有機分子包括乙酸分子、n，n-二甲基甲酰胺分子和n-甲基吡咯烷酮分子中的至少一種。
14、本專利技術的第二方面，提供一種偏振光電探測器的制備方法，其中，包括如下步驟：
15、提供基底；
16、在所述基底上形成光電轉換層；
17、在所述光電轉換層上形成納米線光波導，所述納米線光波導具有偏振光傳輸特性；
18、在所述光電轉換層上形成電極，所述電極與所述納米線光波導間隔設置，得到所述偏振光電探測器。
19、可選地，以碘化鉛粉末為原料，通過化學氣相沉積法制備超晶格納米線，將所述超晶格納米線定向轉移到光電轉換層上，形成納米線光波導。
20、可選地，以碘化鉛粉末為原料，通過化學氣相沉積法制備超晶格納米線，將所述超晶格納米線定向轉移到光電轉換層上的步驟具體包括：
21、步驟a、將碘化鉛粉末置于雙溫區管式爐的第一區域，將襯底置于雙溫區管式爐的第二區域；
22、步驟b、向雙溫區管式爐中持續通入惰性氣體，第一區域位于惰性氣體流動方向的上游，第二區域位于惰性氣體流動方向的下游；
23、步驟c、設置第一區域的溫度為400～600℃，設置第二區域的溫度為300～500℃，進行化學氣相沉積5～30min后，停止第一區域的加熱，設置第二區域的溫度為350～450℃，同時將惰性氣體先通過有機溶劑然后再通入到雙溫區管式爐中，10～120min后，停止通氣和加熱，在襯底上形成超晶格納米線；所述超晶格納米線包括具有層狀結構的碘化鉛納米線，以及插入在所述碘化鉛納米線層間并與所述碘化鉛納米線通過化學鍵結合的有機分子；
24、步驟d、通過粘貼片將所述超晶格納米線從所述襯底上轉移到所述光電轉換層上。
25、可選地，步驟a中，所述第一區域與所述第二區域之間的距離為10～15cm；
26、步驟b中，向雙溫區管式爐中持續通入惰性氣體使得雙溫區管式爐內部氣壓保持在1～100torr；
27、步驟c中，所述有機溶劑包括乙酸、n，n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的至少一種。
28、本專利技術的第三方面，提供一種成像器件，其中，所述成像器件包括本專利技術如上所述的偏振光電探測器或所述成像器件包括采用本專利技術如上所述的制備方法制備得到的偏振光電探測器。
29、有益效果：本專利技術提供了結構簡單的納米線光波導集成偏振敏感光電探測器，其中，電極用于連接外部電路，納米線光波導作為光波導實現偏振光的選擇性傳輸，光電轉換層作為光敏感材料實現光電轉換，光電轉換產生的光生載流子傳輸到兩個電極并導入外部電路形成光電流。本專利技術提供的器件的偏振光響應源于納米線光波導的選擇性光傳輸，可以在面內各向同性材料(如面內各向同性范德瓦爾斯材料)中實現偏振光響應。另外，在利用面內各向異性材料(如面內各向異性范德瓦爾斯材料)作為光敏感材料時，可以增強探測器的偏振比。
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1.一種偏振光電探測器，其特征在于，所述偏振光電探測器包括：
2.根據權利要求1所述的偏振光電探測器，其特征在于，所述基底包括硅與氧化硅復合基底、聚二甲基硅氧烷基底、聚酰亞胺基底、藍寶石基底、石英玻璃基底和云母基底中的一種；
3.根據權利要求1所述的偏振光電探測器，其特征在于，所述光電轉換層包括范德瓦爾斯材料，所述范德瓦爾斯材料包括面內各向同性范德瓦爾斯材料或面內各向異性范德瓦爾斯材料，所述面內各向同性范德瓦爾斯材料包括石墨烯、硫化鉬、碘化鉛、硒化鎢和黑磷中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的偏振光電探測器，其特征在于，所述納米線光波導的材料為超晶格納米線，所述超晶格納米線包括具有層狀結構的碘化鉛納米線，以及插入在所述碘化鉛納米線層間并與所述碘化鉛納米線通過化學鍵結合的有機分子。
5.根據權利要求4所述的偏振光電探測器，其特征在于，所述有機分子包括乙酸分子、N，N-二甲基甲酰胺分子和N-甲基吡咯烷酮分子中的至少一種。
6.一種偏振光電探測器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據權利要求6所述的制備
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，以碘化鉛粉末為原料，通過化學氣相沉積法制備超晶格納米線，將所述超晶格納米線定向轉移到光電轉換層上的步驟具體包括：
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟a中，所述第一區域與所述第二區域之間的距離為10～15cm；
10.一種成像器件，其特征在于，所述成像器件包括權利要求1-5任一項所述的偏振光電探測器或所述成像器件包括采用權利要求6-9任一項所述的制備方法制備得到的偏振光電探測器。
...【技術特征摘要】
1.一種偏振光電探測器，其特征在于，所述偏振光電探測器包括：
2.根據權利要求1所述的偏振光電探測器，其特征在于，所述基底包括硅與氧化硅復合基底、聚二甲基硅氧烷基底、聚酰亞胺基底、藍寶石基底、石英玻璃基底和云母基底中的一種；
3.根據權利要求1所述的偏振光電探測器，其特征在于，所述光電轉換層包括范德瓦爾斯材料，所述范德瓦爾斯材料包括面內各向同性范德瓦爾斯材料或面內各向異性范德瓦爾斯材料，所述面內各向同性范德瓦爾斯材料包括石墨烯、硫化鉬、碘化鉛、硒化鎢和黑磷中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的偏振光電探測器，其特征在于，所述納米線光波導的材料為超晶格納米線，所述超晶格納米線包括具有層狀結構的碘化鉛納米線，以及插入在所述碘化鉛納米線層間并與所述碘化鉛納米線通過化學鍵結合的有機分子。
5.根據權利要求4所述的偏振光電探測器，其特征在于，所述有機分子...
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