通过垂直堆叠的P型半导体-N（PMN）双肖特基结实现的线性/圆偏振敏感光电探测器，用于信息传输

《ACS Photonics》：Linearly/Circularly Polarization-Sensitive Photodetector Enabled by Vertically Stacked P-Semimetal-N (PMN) Dual Schottky Junction for Information Transmission

二维范德华异质结通过双肖特基结结构有效抑制暗电流并提升光电探测器对线偏振和圆偏振光的灵敏度，实现低噪声全斯托克斯探测及多场景应用。

　　

能够区分线偏振和圆偏振状态的片上集成光电探测器为开发超紧凑型全斯托克斯偏振仪提供了有前景的途径。由于其反演对称性的破缺和拓扑能带，外尔半金属本身就能区分线偏振光（LPL）和圆偏振光（CPL），从而无需传统设计中所需的外部波片。然而，单组分外尔半金属存在过高的暗电流和较高的载流子复合率，这会掩盖偏振依赖的光电流。在这里，我们展示了一种由p型WSe₂/T_d-MoTe₂半金属/n型MoS₂异质结组成的双范德瓦尔斯肖特基结。这种异质结结构在T_d-MoTe₂通道层内部独特地构建了两个垂直方向的内置电场，从而降低了暗电流并提高了光电探测效率。与原始的T_d-MoTe₂结构相比，该光电探测器在零偏压下的暗电流降低了7个数量级（从10^–6 A降至10^–13 A）。其开光与关光比达到了10⁴，实现了低噪声检测。此外，我们的器件同时具备区分线偏振光和检测圆偏振光的能力。利用这种双偏振敏感性，我们实现了高对比度的偏振成像、线偏振/圆偏振光通信以及双波长图像加密处理。这项工作证明了二维范德瓦尔斯各向异性异质结可作为高灵敏度、低功耗的片上集成全斯托克斯光探测平台。