一种新型的光电探测器的制作方法

1.本实用新型涉及电子器件相关领域，具体是一种新型的光电探测器。


背景技术：

2.光生电流效应是发生在偏振光照射下缺乏空间反转对称的材料中的光电效应，该效应可以作为一种自动力技术，收获光子产生持久的光电流，没有任何外部偏置或自建的内场， pge可以通过将光子的角动量传递到由光选择规则控制的电子上使电子的自旋自由，这种自旋的引入使得器件具有隧穿磁阻，与传统的以源-漏偏压为基础的新型的光电探测器相比降低了能耗，也能实现良好的自旋滤波和良好的自旋阀效应，这对发展低能耗纳米自旋电子器件有重要的意义。
3.所以现在提出一种解决上述问题的新型的光电探测器。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种新型的光电探测器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种新型的光电探测器，包括绝缘衬底，以及
7.与绝缘衬底的一侧连接的磷烯层，以及
8.与磷烯层的另外一侧连接的防反射膜，以及
9.与防反射膜的两侧连接的第一电极和第二电极，且第一电极和第二电极还与磷烯层连接。
10.作为本实用新型进一步的方案：第一电极和第二电极的材质为具有磁性的镍金属。
11.作为本实用新型再进一步的方案：磷烯层的厚度小于10nm。
12.作为本实用新型再进一步的方案：绝缘衬底可以为聚酰亚胺(pi)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)或者聚对苯二甲酸乙二醇脂(pet)
13.作为本实用新型再进一步的方案：绝缘衬底也可以为玻璃或硅。
14.作为本实用新型再进一步的方案：防反射膜的材质为sio2。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于电极为具有磁性材料的镍结构，使得磷烯层2结构的反演对称性发生改变，当中心区域的独立磷烯受到线偏振光或椭圆偏振光照射时，可以获得由光生电流效应诱导产生的自旋极化光电流，在线(椭)偏光的照射下，可以在新型的光电探测器中获得电流，使新型的光电探测器实现自供电。通过调节光的偏振度和光子的能量大小，可以获得高达360％的隧穿磁阻率和完全自旋极化的光电流，自旋注入效率(sie)与两个铁磁电极的自旋结构有关，当自旋处于平行结构或反平行结构时，光电流对所有光子能量都显示出完全的正弦依赖性，对于特定的光子能量，处于平行结构的自旋注入效率(sie)为一恒定值，对于反平行结构，sie随着偏振角的变化而变化，在不同
的光子能量下最大sie接近100％。
附图说明
16.图1为新型的光电探测器的结构示意图。
17.图中：1-绝缘衬底、2-磷烯层、3-第一电极、4-第二电极、5-防反射膜。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1，本实用新型实施例中，一种新型的光电探测器，包括绝缘衬底1，以及
20.与绝缘衬底1的一侧连接的磷烯层2，以及
21.与磷烯层2的另外一侧连接的防反射膜5，以及
22.与防反射膜5的两侧连接的第一电极3和第二电极4，且第一电极3和第二电极4还与磷烯层2连接。
23.磷烯层2是一种二维材料，防反射膜5的设置使更多的光参与转换，从而提高光能的转换效率，另一方面可以保护磷烯层2防止被氧化。
24.第一电极3和第二电极4的材质为具有磁性的镍金属。
25.磷烯层2的厚度小于10nm。
26.绝缘衬底1可以为聚酰亚胺(pi)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)或者聚对苯二甲酸乙二醇脂(pet)
27.绝缘衬底1也可以为玻璃或硅。
28.防反射膜5的材质为sio2。
29.本实用新型的工作原理是：基于镍-磷烯-镍结构，实现了低功耗纳米探测。在零偏压下，能够在一定的偏振角度下对于特定的光子能量，实现恒定自旋光电流的产生，同时产生巨大磁阻，该探测器件的光电流自旋注入效率(sie)接近100％和高达360％的隧穿磁阻率，可以实现完美的自旋滤波效应和自旋阀效应。
30.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
31.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种新型的光电探测器，其特征在于，包括绝缘衬底(1)，以及与绝缘衬底(1)的一侧连接的磷烯层(2)，以及与磷烯层(2)的另外一侧连接的防反射膜(5)，以及与防反射膜(5)的两侧连接的第一电极(3)和第二电极(4)，且第一电极(3)和第二电极(4)还与磷烯层(2)连接；第一电极(3)和第二电极(4)的材质为具有磁性的镍金属；磷烯层(2)的厚度小于10nm；绝缘衬底(1)可以为聚酰亚胺(pi)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)或者聚对苯二甲酸乙二醇脂(pet)；绝缘衬底(1)也可以为玻璃或硅；防反射膜(5)的材质为sio2。

技术总结
本实用新型公开了一种新型的光电探测器，包括绝缘衬底，以及与绝缘衬底的一侧连接的磷烯层，以及与磷烯层的另外一侧连接的防反射膜，以及与防反射膜的两侧连接的第一电极和第二电极，且第一电极和第二电极还与磷烯层连接，通过将光子的角动量传递到由光选择规则控制的电子上使电子的自旋自由，这种自旋的引入使得器件具有隧穿磁阻，与传统的以源-漏偏压为基础的新型的光电探测器相比降低了能耗，也能实现良好的自旋滤波和良好的自旋阀效应，这对发展低能耗纳米自旋电子器件有重要的意义。对发展低能耗纳米自旋电子器件有重要的意义。对发展低能耗纳米自旋电子器件有重要的意义。


技术研发人员：陈明艳 龚奎 杨稳
受保护的技术使用者：鸿之微科技（上海）股份有限公司
技术研发日：2021.04.19
技术公布日：2022/1/11