低对称性的亚波长阵列增强型的GeSe偏振探测器

偏振敏感光电探测器可通过探测光偏振态的变化从而分辨纹理、应力和粗糙度等多种信息,在安全、医疗诊断和航空航天领域具有独特的优势.基于面内各向异性的二维材料的偏振光探测器可简化传统探测器的复杂透镜系统,促进了光电器件的集成化与小型化.然而,基于面内各向异性的二维材料的偏振光探测器的光电流各向异性比不足(通常小于10),限制了偏振信号的检测分辨率.本文设计了基于二维硒化亚锗(GeSe)的亚波长阵列(SWA)结构,进一步提高其各向异性灵敏度,并将光电流各向异性从1.6提高到18.本研究发现,SWA结构可以进一步增强电荷分布的不对称性,提高GeSe材料在扶手椅方向上的光吸收和光电跃迁概率,从而提高了偏振灵敏度.此外,基于GeSe SWA的光电探测器在808 nm的近红外波长下表现出宽的功率范围(40 dB)和弱光探测能力(0.1 LUX).该工作为提高二维材料的偏振灵敏度提供了可行性指导,将有利于促进高分辨率偏振成像传感器的发展.