[发明专利]集成有波导的低维材料异质结光电探测器

权利要求书

1.一种集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，包括：

衬底（1），形成于所述衬底（1）上的光波导（2），设置在所述光波导（2）的光耦合输入端（3）的1×2光分束器（4），覆盖在所述光波导（2）表面上的低维材料异质结薄膜（5），在所述低维材料异质结薄膜（5）两端、所述光波导（2）两侧还分别覆盖正电极（6）和负电极（7）；所述低维材料异质结薄膜（5）与所述光波导（2）的传输方向垂直设置；在所述光波导（2）与所述低维材料异质结薄膜（5）的相互作用区，所述光波导（2）为两个锥型波导结构相对设置的结构。

2.根据权利要求1所述的集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，所述低维材料异质结薄膜（5）由自上而下或自下而上依次覆盖的二硫化钼薄膜材料层（501）、氮化硼薄膜材料层（502）和黑鳞薄膜材料层（503）组成。

3.根据权利要求2所述的集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，所述二硫化钼薄膜材料层（501）的厚度为1nm~20nm，带隙变化范围为1.2eV~1.8eV。

4.根据权利要求2所述的集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，所述黑鳞薄膜材料层（503）的厚度为1nm~20nm，带隙变化范围为0.3eV~1eV。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，在所述光波导的两侧还分别设置有第一石墨烯电阻加热器（8）和第二石墨烯电阻加热器（9）。

6.根据权利要求5所述的集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，所述第一石墨烯电阻加热器（8）和所述第二石墨烯电阻加热器（9）分别距离所述光波导200nm-3000nm。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，所述光波导（2）的材料为在400-4000nm光波段范围具有低传输损耗的材料。

8.根据权利要求7所述的集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，所述光波导（2）的材料为氮化硅材料、铌酸锂材料或氮化铝材料。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的集成有波导的低维材料异质结光电探测器，其特征在于，所述正电极（6）和所述负电极（7）距离所述光波导的最小间距均大于500nm。