本发明属于光电子器件，具体为一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器。
背景技术：
1、在光电子器件技术领域，光诱导栅控光电探测器因其独特的增益机制而备受关注。这些探测器利用光生载流子被束缚产生的光诱导栅控效应，实现对载流子的高效调控。在这一过程中，特定类型的载流子被材料内部的缺陷所捕获，而另一种载流子则在外部偏压的作用下在沟道中进行多次循环，从而产生显著的光增益。增益的量化可通过公式g＝τr/τt来描述，其中，τr代表载流子的寿命，而τt则是载流子的渡越时间。这一关系表明，载流子寿命的延长将导致光电导增益的增加，但同时也会降低探测器的响应速度，这在实际应用中构成了一种权衡。
技术实现思路
1、发明目的：为解决现有光电探测器无法同时满足宽波段、高速、高灵敏探测的问题，本发明提出了一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器。
2、技术方案：一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器，从下至上依次包括：作为吸光层的二维材料薄膜层、作为绝缘层的本征氧化层界面和作为读出层的沟道材料层；在所述沟道材料层的上表面布置有源漏电极，所述源漏电极与沟道材料层形成良好的电学接触；
3、在源漏电极之间施加一个固定偏压，当光入射时，在二维材料薄膜层中产生光生载流子，光生载流子在本征氧化层界面处的内建电场进行有效分离，光生载流子中的电子向二维材料薄膜层内部运动，光生载流子中的空穴在本征氧化层界面处局域化，通过调控沟道材料层的电导率来实现信号的检测。
4、进一步的，所述二维材料薄膜层为对可见光到近红外光的宽光谱范围内的光信号具有吸收特性的材料层。
5、进一步的，所述本征氧化层界面为对二维材料薄膜层进行表面氧化处理形成的界面。
6、进一步的，所述沟道材料层为具有高电子迁移率的沟道材料层。
7、进一步的，所述二维材料薄膜层为铋氧硒薄膜层。
8、进一步的，所述沟道材料层为石墨烯层。
9、进一步的，所述表面氧化处理包括紫外臭氧氧化处理。
10、有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
11、(1)本发明利用界面态诱导栅控技术避免了载流子在不同材料间的转移，从而显著提高了响应速度；结合高κ绝缘层、沟道材料的高迁移率、二维材料薄膜的强光吸收率以及宽光谱响应特性，本发明提出的光电探测器可以实现从可见到近红外的宽波段、高速、高灵敏光探测；
12、(2)本发明提出的光电探测器利用二维材料薄膜与绝缘层之间的界面态，实现了对光信号的高效转换与快速响应。
1.一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器，其特征在于：从下至上依次包括：作为吸光层的二维材料薄膜层、作为绝缘层的本征氧化层界面和作为读出层的沟道材料层；在所述沟道材料层的上表面布置有源漏电极，所述源漏电极与沟道材料层形成良好的电学接触；
2.根据权利要求1所述的一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器，其特征在于：所述二维材料薄膜层为对可见光到近红外光的宽光谱范围内的光信号具有吸收特性的材料层。
3.根据权利要求1所述的一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器，其特征在于：所述本征氧化层界面为对二维材料薄膜层进行表面氧化处理形成的界面。
4.根据权利要求1所述的一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器，其特征在于：所述沟道材料层为具有高电子迁移率的沟道材料层。
5.根据权利要求2所述的一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器，其特征在于：所述二维材料薄膜层为铋氧硒薄膜层。
6.根据权利要求4所述的一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器，其特征在于：所述沟道材料层为石墨烯层。
7.根据权利要求5所述的一种基于界面态诱导栅控的宽波段、高速、高灵敏的全二维光电探测器，其特征在于：所述表面氧化处理包括紫外臭氧氧化处理。
