本发明属于半导体光电器件，具体涉及一种图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器及其制备方法和应用。
背景技术：
1、红外偏振探测技术能够拓展探测目标信息维度，收集目标的偏振信息，包括偏振度、偏振角和相位差等。红外偏振探测技术在民事和军用领域具有广泛而重要的应用，是一项具有重要应用价值的前沿探测技术。传统偏振探测系统在进行测量时都离不开偏振组件，只能间接探测目标的偏振信息，因此传统偏振探测系统的能量利用效率很低，造成信噪比下降，是制约偏振成像技术实际应用的关键瓶颈之一。
2、与传统偏振探测技术不同，基于低维半导体材料实现的偏振探测并非来自于偏振光栅的滤光效果，而是基于低维半导体中独特的物理机制实现偏振探测功能。如，具有各向异性晶格结构导致的二向色性，金属等离激元调控的局域光场和反演对称性破缺的材料体系中产生的偏振依赖的自发光电流(体光伏效应)。现有技术中，异质结的器件结构需要考虑能带匹配且器件的探测光谱范围受到材料带隙的限制；金属等离激元只能实现特定波段的偏振探测，而且器件性能受到工艺稳定性和可靠性的制约；在反演对称性破缺的材料体系中，目前相关的器件研究主要集中于可见光波段。可见，已报道的低维半导体材料偏振探测器的探测光谱范围都存在一定的局限性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器及其制备方法和应用，本发明提供的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器能够实现可见到近红外波段的高灵敏偏振光电探测。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、本发明提供了一种图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器，包括自下而上依次设置的绝缘衬底1、二碲化钼层2、源极和漏极层以及图形分区极化铁电层5；
4、所述二碲化钼层2两边空有未覆盖的绝缘衬底1；
5、所述源极和漏极层设置在所述二碲化钼层2和所述二碲化钼层2未覆盖的绝缘衬底1表面；所述源极和漏极层包括源金属电极3和漏金属电极4；所述源金属电极3和漏金属电极4之间空有沟道位置；
6、所述图形分区极化铁电层5设置在所述源极和漏极层以及所述沟道位置表面。
7、优选地，所述二碲化钼层2的厚度为1～10nm。
8、优选地，所述源极和漏极层的厚度为20～100nm；
9、所述源金属电极3和漏金属电极4独立地为铬金电极或石墨烯电极。
10、优选地，所述图形分区极化铁电层5的厚度为50～300nm；
11、所述图形分区极化铁电层5的成分为偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物。
12、优选地，所述图形分区极化铁电层5的分区极化图形为“t”字型阵列。
13、本发明还提供了上述技术方案所述图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器的制备方法，包括以下步骤：
14、将二碲化钼转移至绝缘衬底1表面，得到二碲化钼层2；所述二碲化钼层2两边空有未覆盖的绝缘衬底1；
15、在所述二碲化钼层2和所述二碲化钼层2未覆盖的绝缘衬底1表面制备源金属电极3和漏金属电极4，得到源极和漏极层；所述源金属电极3和漏金属电极4之间空有沟道位置；
16、在所述源极和漏极层以及所述沟道位置表面将铁电材料溶液依次进行涂覆和退火，得到铁电层；
17、将所述铁电层进行图形分区极化，得到所述图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器。
18、优选地，所述制备源金属电极3和漏金属电极4的方式为剥离工艺。
19、优选地，所述退火的温度为120～135℃，时间为2～4h。
20、优选地，所述图形分区极化的装置为导电探针。
21、本发明还提供了上述技术方案所述的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器或上述技术方案所述制备方法得到的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器在红外偏振探测中的应用。
22、本发明提供了一种图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器，包括自下而上依次设置的绝缘衬底1、二碲化钼层2、源极和漏极层以及图形分区极化铁电层5；所述二碲化钼层2两边空有未覆盖的绝缘衬底1；所述源极和漏极层设置在所述二碲化钼层2和所述二碲化钼层2未覆盖的绝缘衬底1表面；所述源极和漏极层包括源金属电极3和漏金属电极4；所述源金属电极3和漏金属电极4之间空有沟道位置；所述图形分区极化铁电层5设置在所述源极和漏极层以及所述沟道位置表面。过渡金属硫族化合物二碲化钼是一种具有层状结构的二维半导体材料，其晶格结构为各向同性，基于二碲化钼制备的器件一般用于可见光波段的光电探测，不具备偏振敏感性。本发明提供的红外偏振光电探测器将二碲化钼层与图形分区极化铁电层复合，利用图形化铁电畴调控，不仅可以利用铁电剩余极化电场拓展其探测波段，还能够利用图形化铁电畴打破二碲化钼的反演对称性，所得图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器基于体光伏效应实现了可见到近红外波段的高灵敏偏振光电探测。同时，所述探测器还具备结构简单、可大面积制备和性能稳定等优点。
1.一种图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器，其特征在于，包括自下而上依次设置的绝缘衬底(1)、二碲化钼层(2)、源极和漏极层以及图形分区极化铁电层(5)；
2.根据权利要求1所述的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器，其特征在于，所述二碲化钼层(2)的厚度为1～10nm。
3.根据权利要求1所述的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器，其特征在于，所述源极和漏极层的厚度为20～100nm；
4.根据权利要求1所述的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器，其特征在于，所述图形分区极化铁电层(5)的厚度为50～300nm；
5.根据权利要求1所述的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器，其特征在于，所述图形分区极化铁电层(5)的分区极化图形为“t”字型阵列。
6.权利要求1～5任一项所述图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备源金属电极(3)和漏金属电极(4)的方式为剥离工艺。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述退火的温度为120～135℃，时间为2～4h。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述图形分区极化的装置为导电探针。
10.权利要求1～5任一项所述的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器或权利要求6～9任一项所述制备方法得到的图形化铁电畴调控的红外偏振光电探测器在红外偏振探测中的应用。
