具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

新型二维半导体在现代纳米电子学与光电子学中发挥着越来越重要的作用。随着科技的快速发展，对光电探测器的要求越来越高，普通光电探测器并不能满足人们的要求，从而拓宽光电探测器的光谱范围成为一个重要方向。

自从2004年石墨烯的成功发现以来，具有偏振敏感性的低维半导体偏振光探测器逐渐出现，偏振光探测在红外成像，环境监测，生物探测与遥感探测领域都扮演着重要的角色。然而，这些材料的探测光谱范围都比较局限，如限制在可见光或近红外区域。在自然界中，不同物体由于材质、表面信息的不同，其反射光所携带的信息具有独一无二的偏振态，反射的偏振光照射在二维半导体体器件后，光激发载流子引起电导率的改变，从而将自然界中的光学信号转换为对应的电学信号，实现图像传感器的应用。因此寻找具有宽光谱响应与偏振敏感性的材料并将其制备成偏振光探测器和图像传感器是一个重要的方向。

本发明提供一种宽光谱偏振光探测器及其制备方法，其中图1至图3为本发明提供的一实施例。

请参阅图1至图2，本发明提供一种宽光谱偏振光探测器100，包括基底层1以及偏振层2；基底层1具有一成型面；偏振层2设于成型面上，包括由左至右依次设置的源电极21、有源层22以及漏电极23；其中，有源层22为N型二维层状磷硫化钯。

在本发明提供的技术方案中，有源层为N型二维层状半导体材料磷硫化钯，结构具有各向异性，有利于敏感的偏振光探测；作为N型半导体，其费米能级靠近导带，提高了包括电子从价带到导带的宽能带以及导带内近邻能带的跃迁频率，实现了电子的多通道跃迁，拓宽了光电探测器的光谱探测范围，从日盲区到近红外区。

需要说明的是，源电极21和漏电极23的材料均为金属材料，源电极21和漏电极23的实施方式有多种，只要能够形成源电极以及漏电极即可；具体的，在本实施例中，源电极21和漏电极23的材料均为金。

另外，在本实施例中，基底层1包括栅电极11以及绝缘层12：绝缘层12设于栅电极11的端面上，绝缘层12背向栅电极11的端面形成成型面。

具体的，栅电极11包括硅片。

另外，绝缘层12包括二氧化硅基底。

需要说明的是，栅电极11和绝缘层12的设置中，可以择一存在，也可以同时存在，在此不做限制。

为了保证有源层22材料的有效性，有源层22的平均厚度为15至25nm。具体的，在本实施例中，有源层22的厚度为20nm。

另外，有源层22的宽为5μm，高为21nm，长为9μm。在保证有源层22的有效性的情况下，同时节省材料

需要说明的是，上述有源层22的两个相关技术的设置中，可以择一存在，也可以同时存在，在此不做限制。

另一方面，源电极21和漏电极23的厚度均为70nm，长为120μm，宽为150μm。

请参阅图3，基于上述宽光谱偏振光探测器100，本发明还提供一种宽光谱偏振光探测器的制备方法，包括：

S10、通过机械剥离法，在成型面上转移形成有源层，得到初始制层；

S20、在初始制层上旋涂掩模材料；

S30、在掩模材料上刻蚀形成源电极区域和漏电极区域；

S40、沉积形成源电极以及漏电极；

S50、清洗封装得到宽光谱偏振光探测器。

在本发明提供的技术方案中，通过机械剥离的方法可以将高质量的二维半导体材料转移到基底层上。

进一步的，步骤S10包括：

S11、通过聚二甲基硅氧烷，将机械剥离的N型二维层状磷硫化钯转移至所述成型面上，得到所述有源层。

另外，步骤S30包括：

S31、通过电子束刻蚀法，在掩模材料上形成源电极区域和漏电极区域。

步骤S50包括：

S51、采用丙酮、乙醇以及去离子水依次进行清洗，得到待封装结构；

S52、封装待封装结构，得到宽光谱偏振光探测器。

在本实施例中，掩模材料包括聚甲基丙烯酸甲酯。

磷硫化钯(PdPS)作为一种新型的二维半导体材料应用于宽光谱偏振光探测器与图像传感器，并且通过电子的多通道跃迁实现光探测范围从日盲到近红外光域。

作为有源层的磷硫化钯属于空间群为Pbcn的正交晶系结构，具有高的各向异性，对光具有偏振敏感性；半导体材料磷硫化钯(PdPS)的光响应范围包含了日盲区、整个可见光和近红外光域，因此可以应用于宽光谱的宽光谱偏振光探测器与图像传感器。

磷硫化钯(PdPS)作为一种新型N型半导体材料，主要载流子是电子，并且其费米能级靠近导带底附近；当光照射在磷硫化钯(PdPS)上，光子的能量转换为电子的能量，促使位于低能态的电子跃迁至高能态；如图4所示，由于费米能级的位置靠近导带，因此电子从低能态跃迁到高能态的概率增加，致使导带内出现自由电子的概率增加，形成了电子的多通道跃迁，实现了光探测范围从日盲到近红外光域。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。