CN116529571A - 电磁波检测器以及电磁波检测器阵列 - Google Patents

电磁波检测器以及电磁波检测器阵列 Download PDF

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Abstract

电磁波检测器(100)具备半导体层(4)、二维材料层(1)、第1电极部(2a)、第2电极部(2b)以及铁电体层(5)。二维材料层(1)与半导体层(4)电连接。第1电极部(2a)与二维材料层(1)电连接。第2电极部(2b)经由半导体层(4)与二维材料层(1)电连接。铁电体层(5)与第1电极部(2a)、第2电极部(2b)以及半导体层(4)的至少任意一个电连接。电磁波检测器(100)构成为对于二维材料层(1)屏蔽从铁电体层(5)产生的电场。或者，铁电体层(5)被配置成在俯视时与二维材料层(1)不重叠。

Description

电磁波检测器以及电磁波检测器阵列
技术领域
本公开涉及电磁波检测器以及电磁波检测器阵列。
背景技术
作为在下一代的电磁波检测器中使用的电磁波检测层的材料，已知作为二维材料层的一个例子的石墨烯。石墨烯具有极其高的迁移率。石墨烯的吸收率低到2.3％。因此，提出了作为二维材料层使用了石墨烯的电磁波检测器中的高灵敏度化手法。
例如，在美国专利申请公开2015/0243826号说明书(专利文献1)中，提出了具有如下述的构造的检测器。即，在美国专利申请公开2015/0243826号说明书中，在n型半导体层上设置有2个以上的电介质层。在2个电介质层上以及位于该2个电介质层之间的n型半导体层的表面部分上形成有石墨烯层。与石墨烯层的两端连接的源极电极/漏极电极配置于电介质层上。栅极电极与n型半导体层连接。
在上述检测器中，对作为沟道的石墨烯层经由源极电极/漏极电极施加电压。其结果，在n型半导体层中产生的光载流子被放大，所以检测器的灵敏度提高。另外，在对栅极电极和源极电极或者漏极电极施加了电压的情况下，能够通过石墨烯和n型半导体层的肖特基连接进行断开动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开2015/0243826号说明书
发明内容
在上述公报记载的检测器(电磁波检测器)中，通过由于对半导体层照射电磁波而产生的光载流子检测电磁波。因此，检测器的灵敏度依赖于半导体层的量子效率。半导体层的量子效率根据电磁波的波长不充分高。因此，电磁波检测器的检测灵敏度不充分。
本公开是鉴于上述课题完成的，其目的在于提供能够提高灵敏度的电磁波检测器以及电磁波检测器阵列。
本公开的电磁波检测器具备半导体层、二维材料层、第1电极部、第2电极部以及铁电体层。二维材料层与半导体层电连接。第1电极部与二维材料层电连接。第2电极部经由半导体层与二维材料层电连接。铁电体层与第1电极部、第2电极部以及半导体层的至少任意构件电连接。电磁波检测器构成为对于二维材料层屏蔽从铁电体层产生的电场。或者，铁电体层被配置成在俯视时与二维材料层不重叠。
根据本公开的电磁波检测器，铁电体层与第1电极部、第2电极部以及半导体层的至少任意构件电连接。铁电体层的热释电效应不依赖于电磁波的波长。因此，电磁波检测器的灵敏度不依赖于半导体层的量子效率。因此，即便是半导体层的量子效率降低的波长，仍抑制电磁波检测器的灵敏度降低。因此，电磁波检测器的灵敏度提高。
附图说明
图1是概略地示出实施方式1所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图2是概略地示出实施方式1所涉及的电磁波检测器的结构的顶视图。
图3是概略地示出实施方式1的第1变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图4是概略地示出实施方式1的第2变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图5是概略地示出实施方式1的第3变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图6是概略地示出实施方式1的第4变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图7是概略地示出实施方式2所涉及的电磁波检测器的结构的顶视图。
图8是概略地示出实施方式2的变形例所涉及的电磁波检测器的结构的顶视图。
图9是概略地示出实施方式2所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图10是概略地示出实施方式2的变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图11是概略地示出实施方式3所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图12是概略地示出实施方式3的变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图13是概略地示出实施方式4所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图14是概略地示出实施方式5所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图15是概略地示出实施方式6所涉及的电磁波检测器的结构的顶视图。
图16是沿图15的XVI-XVI线的剖面图。
图17是沿图15的XVII-XVII线的剖面图。
图18是概略地示出实施方式6的变形例所涉及的电磁波检测器的结构的顶视图。
图19是概略地示出实施方式6的变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图20是概略地示出实施方式7所涉及的电磁波检测器的结构的顶视图。
图21是概略地示出实施方式7所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图22是概略地示出实施方式8所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图23是概略地示出实施方式9所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图24是概略地示出实施方式9的第1变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图25是概略地示出实施方式9的第2变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图26是概略地示出实施方式10所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图27是概略地示出实施方式11所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图28是概略地示出实施方式11所涉及的电磁波检测器的结构的顶视图。
图29是概略地示出实施方式11的第1变形例所涉及的电磁波检测器的结构的顶视图。
图30是概略地示出实施方式11的第2变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图31是概略地示出实施方式12所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图32是概略地示出实施方式13所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图33是概略地示出实施方式14所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图34是概略地示出实施方式15所涉及的电磁波检测器阵列的结构的顶视图。
图35是概略地示出实施方式15的变形例所涉及的电磁波检测器阵列的结构的顶视图。
图36是概略地示出实施方式16所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图37是概略地示出实施方式17所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图38是概略地示出实施方式18所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
图39是概略地示出实施方式18的第1变形例所涉及的电磁波检测器的结构的剖面图。
(符号说明)
1：二维材料层；1a：第1部分；1b：第2部分；2a：第1电极部；2b：第2电极部；3：绝缘膜；4：半导体层；5：铁电体层；6：隧道绝缘层；7：导电体；8：接触层；41：第1半导体部；42：第2半导体部；51：第1铁电体部分；52：第2铁电体部分；70：导电部分；91：薄膜电介质层；92：热电材料层；93：发热材料层；100：电磁波检测器；200：电磁波检测器阵列；CC：连接导电体；OP：开口部。
具体实施方式
以下，根据附图，说明实施方式。此外，以下，对同一或者相当的部分附加同一符号，不反复重复的说明。
在以下说明的实施方式中，图是示意性的附图，概念性地说明功能或者构造。另外，本公开不限定于以下说明的实施方式。除了特别记载的情况以外，电磁波检测器的基本结构在所有实施方式中共同。另外，被附加同一符号的部分如上所述相同或者与其相当。这在说明书的全文中共同。
在以下说明的实施方式中，说明检测可见光或者红外光的情况下的电磁波检测器的结构，但本公开的电磁波检测器检测的光不限定于可见光以及红外光。以下说明的实施方式作为除了可见光以及红外光以外，例如还检测X射线、紫外光、近红外光、太赫兹(THz)波、微波等电波的检测器也有效。此外，在本公开的实施方式中，将这些光以及电波总称而记载为电磁波。
另外，在本实施方式中，有作为石墨烯使用p型石墨烯以及n型石墨烯的用语的情况。在以下的实施方式中，将空穴比本征状态的石墨烯多的石墨烯称为p型石墨烯，将电子比本征状态的石墨烯多的石墨烯称为n型石墨烯。即，n型的材料是具有供电子性的材料。另外，p型的材料是具有吸电子性的材料。
另外，还有在分子整体中在电荷中观察到偏向的情况下电子成为支配性的类型被称为n型的情况。还有在分子整体中在电荷中观察到偏向的情况下空穴成为支配性的类型被称为p型的情况。也可以在与作为二维材料层的一个例子的石墨烯接触的部件的材料中，使用有机物以及无机物中的任意一方或者有机物以及无机物的混合物。
另外，关于作为金属表面和光的相互作用的表面等离子体共振现象等等离子体共振现象、可见光域以及近红外光域以外的金属表面有关的共振这样的意义下的被称为疑似表面等离子体共振的现象或者通过波长以下的尺寸的构造操作波长这样的意义下的被称为超材料或者等离子超材料的现象，不特别通过名称将它们区分，而从现象波及的效果的方面等同地处置。在此，将这些共振称为表面等离子体共振、等离子体共振或者简称为共振。
另外，在以下说明的实施方式中，作为二维材料层的材料，以石墨烯为例子进行说明，但二维材料层的材料不限于石墨烯。例如，作为二维材料层的材料，能够应用过渡金属二硫属化物(TMD：Transition Metal Dichalcogenide)、黑磷(Black Phosphorus)、硅烯(由硅原子形成的二维蜂巢构造)、锗烯(由锗原子形成的二维蜂巢构造)等材料。作为过渡金属二硫属化物，例如，可以举出二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、二硒化钨(WSe2)等过渡金属二硫属化物。
更优选，二维材料层包含从由石墨烯、过渡金属二硫属化物(TMD：TransitionMetal Dichalcogenide)、黑磷(Black Phosphorus)、硅烯(由硅原子形成的二维蜂巢构造)、石墨烯纳米带以及硼烯构成的群选择的任意材料。
这些材料具有与石墨烯类似的构造。在这些材料中，在二维面内单层地排列有原子。因此，即使在将这些材料应用于二维材料层的情况下，也能够得到与将石墨烯应用于二维材料层的情况同样的作用效果。
另外，在本实施方式中，被表述为绝缘层的层是具有不产生隧道电流的厚度的绝缘物的层。
实施方式1.
<电磁波检测器100的结构>
使用图1～图6，说明实施方式1所涉及的电磁波检测器100的结构。图1是沿图2的I-I线的剖面图。
如图1所示，电磁波检测器100包括半导体层4、二维材料层1、第1电极部2a、第2电极部2b以及铁电体层5。二维材料层1、第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4按照第1电极部2a、二维材料层1、半导体层4以及第2电极部2b的顺序电连接。在本实施方式中，电磁波检测器100还包括绝缘膜3。另外，电磁波检测器100还包括电压计VM以及后述的电流计IM(参照图5)的至少任意一个。图1所示的电磁波检测器100还包括电压计VM。
如图1所示，半导体层4具有第1面4a以及第2面4b。第2面4b与第1面4a对置。二维材料层1、第1电极部2a、绝缘膜3以及铁电体层5配置于第1面4a侧。第2电极部2b配置于第2面4b侧。第1面4a侧被称为顶面侧。第2面4b侧被称为底面侧。
二维材料层1与半导体层4电连接。二维材料层1配置于第1电极部2a、绝缘膜3以及半导体层4上。即，二维材料层1与第1电极部2a、绝缘膜3以及半导体层4接触。二维材料层1包括第1部分1a、第2部分1b以及第3部分1c。第1部分1a配置于半导体层4上。第1部分1a与半导体层4电连接。第2部分1b配置于第1电极部2a上。第2部分1b与第1电极部2a电连接。第3部分1c将第1部分1a以及第2部分1b电连接。第1部分1a以及第2部分1b通过第3部分1c连接。在本实施方式中，第3部分1c配置于绝缘膜3上。
第1部分1a、第2部分1b以及第3部分1c的厚度也可以相互相等。沿着二维材料层1与半导体层4重叠的方向，第1部分1a的顶面侧的表面和半导体层4的第1面4a的距离比第2部分1b的顶面侧的表面和半导体层4的第1面4a的距离近。虽然未图示，在二维材料层1的表面形成有第1部分1a、第2部分1b以及第3部分1c所引起的凹凸。
第1电极部2a与二维材料层1电连接。第1电极部2a不经由半导体层4与二维材料层1电连接。在本实施方式中，第1电极部2a与二维材料层1直接连接。第1电极部2a配置于二维材料层1的底面侧。另外，虽然未图示，第1电极部2a也可以配置于二维材料层1的顶面侧。
第2电极部2b经由半导体层4与二维材料层1电连接。第2电极部2b与半导体层4接触。在图1所示的电磁波检测器100中，第2电极部2b覆盖半导体层4的第2面4b的整面。第2电极部2b覆盖第2面4b的整面的电磁波检测器100在作为检测对象的电磁波仅从第1面4a侧(顶面侧)入射到电磁波检测器100的情况下适合。另外，从第1面4a侧(顶面侧)入射到电磁波检测器100的电磁波在透射铁电体层5以及半导体层4后，被第2电极部2b反射。被第2电极部2b反射的电磁波从第2面4b侧(底面侧)再次入射到铁电体层5。因此，电磁波从第1面4a侧以及第2面4b侧各自入射到铁电体层5。由此，铁电体层5的电磁波的吸收率提高。
另外，虽然未图示，第2电极部2b也可以不覆盖半导体层4的整面。即，第2电极部2b与半导体层4的一部分接触即可。例如，第2电极部2b与第1面4a、第2面4b以及在与第1面4a和第2面4b交叉的方向上延伸的侧面中的任意面的一部分接触即可。在半导体层4的第2面4b从第2电极部2b露出的情况下，电磁波检测器100能够检测从第2面4b侧入射的电磁波。
绝缘膜3配置于半导体层4上。绝缘膜3配置于半导体层4的顶面侧。在绝缘膜3形成有开口部OP。开口部OP贯通绝缘膜3。半导体层4在开口部OP从绝缘膜3露出。即，半导体层4在开口部OP未被绝缘膜3覆盖。半导体层4的第1面4a在开口部OP未被绝缘膜3覆盖。
二维材料层1在开口部OP与半导体层4电连接。二维材料层1从开口部OP上延伸至绝缘膜3。在本实施方式中，二维材料层1从开口部OP上延伸至绝缘膜3上。二维材料层1的第1部分1a在开口部OP内配置于半导体层4的第1面4a上。优选，二维材料层1在开口部OP通过肖特基结与半导体层4接合。二维材料层1的第1部分1a在开口部OP与半导体层4接合。绝缘膜3将二维材料层1的第2部分1b以及第3部分1c和半导体层4和半导体层4隔开。
二维材料层1的第1端配置于开口部OP内。二维材料层1的第2端配置于第2电极部2b上。此外，二维材料层1的第1端以及第2端是二维材料层1的长度方向上的端部。在图1中，二维材料层1的第1端配置于半导体层4的面内方向上的相对开口部OP的中央与第1电极部2a相反的一侧，并且二维材料层1的第2端配置于相对开口部OP的中央第1电极部2a侧。虽然未图示，也可以二维材料层1的第1端以及第2端各自相对开口部OP的中央配置于第1电极部2a侧。
另外，在图1中，二维材料层1被配置成在开口部OP使半导体层4的第1面4a的一部分露出。虽然未图示，二维材料层1也可以配置成覆盖半导体层4的第1面4a的整面。
绝缘膜3具有第3面3a以及第4面3b。第3面3a与半导体层4的第1面4a接触。第4面3b与第3面3a对置。第4面3b的至少一部分与二维材料层1接触。即，绝缘膜3相对二维材料层1配置于底面侧。第1电极部2a配置于绝缘膜3的第4面3b上。第1电极部2a配置于离开开口部OP的位置。
铁电体层5与第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4的至少任意一个电连接。在本实施方式中，铁电体层5与第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4电连接。在图1中，在铁电体层5上，配置有绝缘膜3。即，铁电体层5被绝缘膜3覆盖。铁电体层5配置于半导体层4上。铁电体层5与半导体层4接触。铁电体层5配置于第1电极部2a与半导体层4之间。
铁电体层5对成为电磁波检测器100的检测对象的电磁波的波长(检测波长)具有灵敏度。因此，在对铁电体层5照射了具有检测波长的电磁波的情况下，在铁电体层5中极化变化。即，在对铁电体层5照射了具有检测波长的电磁波的情况下，在铁电体层5中产生热释电效应。极化变化的方向(极化方向)优选为通过极化产生的光载流子注入到二维材料层1的方向。在本实施方式中，对电磁波检测器100照射电磁波的方向是第1电极部2a以及第2电极部2b重叠的方向(纸面上下方向)。
在本实施方式中，铁电体层5被配置成在铁电体层5内的极化变化时第1电极部2a与第2电极部2b之间的电阻变化。由此，电场沿着第1电极部2a以及第2电极部2b重叠的方向(纸面上下方向)产生。
铁电体层5构成为将在铁电体层5中产生的光载流子注入到二维材料层1。此外，光载流子被注入到二维材料层1是指，光载流子不经由绝缘膜3而注入到二维材料层1。从铁电体层5产生的光载流子经由第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4的至少任意一个被注入到二维材料层1。
优选，铁电体层5被配置成针对二维材料层1和半导体层4在正偏置方向上施加电压。例如，在半导体层4中使用p型材料并且在二维材料层中使用n型材料的情况下，优选以通过电磁波的照射从铁电体层5对第1电极部2a注入空穴并且从铁电体层5对第2电极部2b注入电子的方式配置铁电体层5。另外，在半导体层4中使用n型材料并且在二维材料层中使用p型材料的情况下，优选以通过电磁波的照射从铁电体层5对第1电极部2a注入电子并且从铁电体层5对第2电极部2b注入空穴的方式配置铁电体层5。
此外，铁电体层5也可以配置成针对二维材料层1和半导体层4在逆偏置方向上施加电压。在该情况下，在被施加逆偏置时通过电磁波的照射以使半导体层4的饱和区域和击穿区域切换的方式动作，从而暗电流被降低。
电磁波检测器100构成为对于二维材料层1屏蔽从铁电体层5产生的电场。或者，铁电体层5被配置成在俯视时与二维材料层1不重叠。
在实施方式1中，电磁波检测器100构成为对于二维材料层1屏蔽从铁电体层5产生的电场。电场被导体屏蔽。因此，通过铁电体层5产生的电场被第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4的至少任意一个屏蔽。
铁电体层5的与二维材料层1面对的部分和二维材料层1夹着第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4的至少任意一个。优选，在铁电体层5的与二维材料层1面对的部分的整面与二维材料层1之间，夹着第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4的至少任意一个。在图1所示的电磁波检测器100中，铁电体层5的与二维材料层1面对的部分和二维材料层1夹着第1电极部2a。因此，通过铁电体层5产生的电场被第1电极部2a屏蔽。
铁电体层5优选与二维材料层1不接触。二维材料层1和铁电体层5的接触电阻大。因此，在假设二维材料层1和铁电体层5接触的情况下，存在通过由于铁电体层5的极化变化产生的电场使二维材料层1的费米能级显著变化而电磁波检测器100的特性变化的可能性。
此外，在实施方式2中，说明铁电体层5被配置成在俯视时与二维材料层1不重叠的情况。
电压计VM在第1电极部2a与第2电极部2b之间电连接。电压计VM是用于检测通过对电磁波检测器100照射电磁波而产生的电压变化的电压计VM。电磁波检测器100构成为通过电压计VM检测在第1电极部2a与第2电极部2b之间流过的电流的电压的变化来检测电磁波。
如图2所示，俯视时的二维材料层1的端部的形状是矩形形状。二维材料层1的端部的形状不限于矩形形状，也可以是三角形形状、梳形形状等。另外，虽然未图示，在二维材料层1的端部的形状是梳形形状的情况下，第1部分1a也可以具有与半导体电连接的多个端部。在图2中，二维材料层1的端部的整体与半导体层4接触。因此，二维材料层1的端部的整体构成为第1部分1a。虽然未图示，也可以二维材料层1的端部的一部分与半导体层4接触，二维材料层1的端部的其他部分与绝缘膜3接触。即，也可以二维材料层1的端部的一部分构成为第1部分1a，二维材料层1的端部的其他部分构成为第3部分1c。
如图3所示，铁电体层5也可以配置于第2电极部2b上。铁电体层5被第2电极部2b以及半导体层4夹着。铁电体层5的与二维材料层1面对的部分和二维材料层1夹着半导体层4。因此，通过铁电体层5产生的电场被半导体层4屏蔽。在电场被半导体层4屏蔽的情况下，优选半导体层4的浓度高。另外，在电场被半导体层4屏蔽的情况下，优选半导体层4的导电率高。另外，在电场被半导体层4屏蔽的情况下，优选半导体层4厚。
如图4所示，铁电体层5也可以在相对第1电极部2a与二维材料层1相反的一侧与二维材料层1直接连接。铁电体层5的与二维材料层1面对的部分和二维材料层1夹着第1电极部2a。通过铁电体层5产生的电场被第1电极部2a屏蔽。
如图5所示，电磁波检测器100也可以还包括电流计IM。电流计IM在第1电极部2a与第2电极部2b之间电连接。电流计IM是用于检测通过对电磁波检测器100照射电磁波而产生的电流变化的电流计IM。电磁波检测器100构成为通过电流计IM检测在第1电极部2a与第2电极部2b之间流过的电流的变化来检测电磁波。
如图6所示，电磁波检测器100也可以还包括电源PW。电源PW与第1电极部2a和第2电极部2b电连接。电源PW构成为对第1电极部2a以及第2电极部2b施加电压V1。由此，在第1电极部2a以及第2电极部2b之间，流过电流I1。
接下来，详细说明二维材料层1、第1电极部2a、第2电极部2b、绝缘膜3、半导体层4以及铁电体层5的结构。
<二维材料层1的结构>
二维材料层1例如是单层的石墨烯。单层的石墨烯是二维碳结晶的单原子层。石墨烯具有分别配置于配置为六边形形状的多个链的各个链的多个碳原子。石墨烯的吸收率低到2.3％。具体而言，石墨烯的白色光的吸收率是2.3％。此外，在本实施方式中，白色光是具有可见光线的波长的光均等地混合而成的光。另外，二维材料层1也可以是层叠有多个石墨烯层的多层石墨烯。多层石墨烯中的石墨烯各自的六方晶格的晶格矢量的朝向既可以一致也可以不同。另外，多层石墨烯中的石墨烯各自的六方晶格的晶格矢量的朝向也可以完全一致。另外，二维材料层1也可以是掺杂了p型或者n型的杂质的石墨烯。
例如，通过层叠2层以上的石墨烯层，在二维材料层1中形成带隙。即，通过变更层叠的石墨烯层的数量，能够调整带隙的大小。由此，二维材料层1能够具有选择成为光电变换的对象的电磁波(检测波长)的波长选择效果。另外，例如，在多层石墨烯的石墨烯层的数量增加时，沟道区域中的迁移率降低。另一方面，在多层石墨烯的石墨烯层的数量增加时，来自基板的光载流子散射的影响被抑制，所以电磁波检测器100的噪声降低。因此，在具有使用多层石墨烯的二维材料层1的电磁波检测器100中，光吸收增加，所以电磁波的检测灵敏度提高。
另外，也可以作为二维材料层1使用纳米带状的石墨烯(石墨烯纳米带)。二维材料层1也可以是石墨烯纳米带单体。二维材料层1的构造也可以是层叠有多个石墨烯纳米带的构造。二维材料层1的构造也可以是在平面上周期性地排列有石墨烯纳米带的构造。在二维材料层1的构造是周期性地排列有石墨烯纳米带的构造的情况下，在石墨烯纳米带发生等离子体共振，所以电磁波检测器100的灵敏度提高。周期性地排列有石墨烯纳米带的构造还有时被称为石墨烯超材料。即，在作为二维材料层1使用了石墨烯超材料的电磁波检测器100中，能够得到上述效果。
二维材料层1的端部也可以是石墨烯纳米带。在该情况下，石墨烯纳米带具有带隙，所以在石墨烯纳米带和半导体部分的接合区域形成肖特基结。
通过二维材料层1的第2部分1b与第1电极部2a接触，从第1电极部2a对二维材料层1掺杂光载流子。例如，在二维材料层1是石墨烯且第1电极部2a是金(Au)的情况下，光载流子是空穴。通过石墨烯的功函数和金(Au)的功函数的差，对与第1电极部2a相接的第2部分1b掺杂空穴。在对第2部分1b掺杂了空穴的状态下，电磁波检测器100以电子传导状态驱动时，由于空穴的影响，在沟道内流过的电子的迁移率降低。因此，二维材料层1和第1电极部2a的接触电阻增加。特别是，在通过单层石墨烯形成二维材料层1的所有区域的情况下，从第1电极部2a注入到二维材料层1的光载流子的量(掺杂量)大。因此，电磁波检测器100的电场效应的迁移率降低显著。因此，在通过单层石墨烯形成二维材料层1的所有区域的情况下，电磁波检测器100的性能降低。
另外，从第1电极部2a掺杂到多层石墨烯的光载流子的量小于从第1电极部2a掺杂到单层石墨烯的光载流子的量。因此，通过由多层石墨烯形成光载流子易于掺杂的第1部分1a以及第2部分1b，能够抑制二维材料层1与第1电极部2a之间的接触电阻增加。由此，能够抑制电磁波检测器100的电场效应的迁移率降低，所以能够提高电磁波检测器100的性能。
<第1电极部2a以及第2电极部2b的结构>
第1电极部2a以及第2电极部2b的材料只要是导电体则可以是任意的材料。第1电极部2a以及第2电极部2b的材料例如也可以包含金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)以及钯(Pd)的至少任意一个。也可以在第1电极部2a与绝缘膜3之间或者第2电极部2b与半导体层4之间，设置未图示的密接层。密接层构成为提高密接性。密接层的材料例如包含铬(Cr)或者钛(Ti)等金属材料。
<绝缘膜3的结构>
绝缘膜3的材料例如是氧化硅(SiO2)。绝缘膜3的材料不限于氧化硅，例如，也可以是原硅酸四乙酯(Si(OC2H5)4)、氮化硅(Si3N4)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镍(NiO)、氮化硼(BN)、硅氧烷系的聚合物材料。例如，氮化硼(BN)的原子排列与石墨烯的原子排列相似。因此，在氮化硼(BN)与由石墨烯构成的二维材料层1接触的情况下，二维材料层1的电子迁移率的降低被抑制。因此，氮化硼(BN)适合于作为配置于二维材料层1之下的基底膜的绝缘膜3。
关于绝缘膜3的厚度，只要第1电极部2a相对半导体层4电绝缘并且在第1电极部2a与半导体层4之间不产生隧道电流，则没有特别限制。另外，绝缘层也可以未配置于二维材料层1的下方。
<半导体层4的结构>
半导体层4的材料例如是硅(Si)等半导体材料。具体而言，半导体层4是掺杂了杂质的硅基板等。
半导体层4也可以是多层构造。另外，半导体层4也可以是pn结光电二极管、pin光电二极管、肖特基光电二极管、雪崩光电二极管。另外，半导体层4也可以是光电晶体管。
在本实施方式中，说明了构成半导体层4的材料是硅基板的情况，但半导体层4的材料也可以是其他材料。半导体层4的材料例如是硅(Si)、锗(Ge)、III-V族半导体或者II-V族半导体等化合物半导体、碲化镉汞(HgCdTe)、锑化铱(InSb)、硒化铅(PbSe)、硫化铅(PbS)、硫化镉(CdS)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、磷化镓(GaP)、砷化铟镓(InGaAs)、砷化铟(InAs)。半导体层4也可以是包含量子阱或者量子点的基板。半导体层4的材料也可以是II型超晶格。半导体层4的材料既可以是上述材料的单体，也可以是组合上述材料的材料。
半导体层4优选以使电阻率成为100Ω·cm以下的方式掺杂杂质。通过半导体层4被高浓度地掺杂，半导体层4内的光载流子的读出速度(移动速度)提高，所以电磁波检测器100的响应速度提高。
半导体层4的厚度优选为10μm以下。通过半导体层4的厚度变小，光载流子的失活变小。
<铁电体层5的结构>
关于铁电体层5的材料，只要是在具有检测波长的电磁波入射到铁电体层5时产生极化的材料，则也可以适当地决定。铁电体层5的材料例如包含钛酸钡(BaTiO3)、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)、钛酸锶(SrTiO3)、锆钛酸铅(PZT)、钽酸铋酸锶(SBT)、铋铁氧体(BFO)、氧化锌(ZnO)、氧化铪(HfO2)以及作为有机聚合物的聚偏二氟乙烯系铁电体(PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)等)的至少任意一个。另外，铁电体层5也可以通过层叠或者混合不同的多个铁电体材料而构成。
关于铁电体层5的材料，只要是起到热释电效应的热释电体，则不限于上述材料。具体而言，铁电体层5的材料是针对铁电体层5的内部的热能的变化产生极化变化的铁电体即可。此外，在热释电效应中电磁波简单地作为热源发挥作用。因此，在热释电效应中，基本上无波长依赖性。因此，在铁电体层5中，基本上无波长依赖性。因此，铁电体层5对宽频带的电磁波具有灵敏度。
铁电体层5的材料也可以是具有自发极化的材料。在铁电体层5的材料是具有自发极化的材料的情况下，通过电磁波的照射而铁电体层5的温度上升，从而自发极化减少。因此，从铁电体层5注入到二维材料层1以及半导体层4的光载流子减少。
优选，铁电体层5构成为铁电体层5内的电介质极化的变化速度尽可能变快。具体而言，铁电体层5的厚度(膜厚)优选在能够在二维材料层1与半导体层4之间施加电压的范围内薄。
铁电体层5的厚度优选为在对二维材料层1照射了电磁波时在二维材料层1与半导体层4之间施加尽可能大的电压的厚度。另外，铁电体层5的极化方向没有特别限制，但优选为在二维材料层1与半导体层4之间施加电压的方向。
也可以在铁电体层5上设置未图示的保护膜。未图示的保护膜也可以设置成覆盖二维材料层1、第1电极部2a以及半导体层4。保护膜的材料例如是氧化物或者氮化物等绝缘体。保护膜的材料例如是氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氮化硼(BN)等。
电磁波检测器100也可以还包括未图示的莫特绝缘体。未图示的莫特绝缘体构成为通过被照射光产生光致相变从而温度等物性变化。未图示的莫特绝缘体与铁电体层5接触。
<电磁波检测器100的制造方法>
接下来，使用图1，说明实施方式1所涉及的电磁波检测器100的制造方法。
电磁波检测器100的制造方法包括准备工序、第2电极部形成工序、铁电体层形成工序、绝缘膜形成工序、第1电极部形成工序、开口部形成工序、二维材料层形成工序。
首先，实施准备工序。在准备工序中，如图1所示，作为半导体层4，准备包含硅(Si)等的平坦的半导体基板。半导体基板的材料是对预先决定的检测波长具有灵敏度的材料。
接下来，实施第2电极部形成工序。在第2电极部形成工序中，在半导体层4的第1面4a形成保护膜。保护膜例如是抗蚀剂。在半导体层4的第1面4a被保护膜保护的状态下，在半导体层4的第2面4b上对第2电极部2b进行成膜。也可以在第2电极部2b被成膜之前，在第2电极部2b被成膜的半导体层4的第2面4b的区域形成未图示的密接层。此外，关于第2电极部形成工序，只要半导体层4的第1面4a被保护膜保护，也可以在从铁电体层形成工序至二维材料层1形成工序的任意工序之后实施。
接下来，实施铁电体层形成工序。在铁电体层形成工序中，在半导体层4上形成铁电体层5。形成铁电体层的方法也可以适当地决定。例如，在通过聚合物系材料形成铁电体层5的情况下，通过在利用旋涂法等形成聚合物膜之后利用光刻法加工聚合物膜，形成铁电体层5。在铁电体层5的材料是与聚合物系材料不同的材料的情况下，在通过溅射、蒸镀或者金属有机物分解法(MOD涂层法、MOD：Metal Organic Composition，金属有机成分)、ALD(Atomic Layer Deposition，原子层沉积)法等形成铁电体层5之后，通过光刻法对铁电体层5进行构图。另外，也可以使用被称为剥离的方法。在被称为剥离的方法中，在通过将抗蚀剂掩模用作掩模而对铁电体层5进行成膜之后，去除抗蚀剂掩模。
接下来，实施绝缘膜形成工序。在绝缘膜形成工序中，在半导体层4以及铁电体层5的表面上形成绝缘膜3。例如，在半导体层4的材料是硅(Si)的情况下，绝缘膜3也可以是热氧化后的氧化硅(SiO2)。另外，绝缘膜3的成膜方法也可以是CVD(Chemical vapordeposition，化学气相沉积)法或者溅射法。
接下来，实施第1电极部形成工序。在第1电极部形成工序中，在绝缘膜3上形成第1电极部2a。也可以在形成第1电极部2a之前，在形成第1电极部2a的绝缘膜3的区域形成密接层。
作为第1电极部2a的形成方法，例如，使用以下的工艺。首先，在绝缘膜3上通过照相制版或者电子束(EB：Electron Beam)描绘等形成抗蚀剂掩模。在形成第1电极部2a的抗蚀剂掩模的区域，形成开口的部分。之后，在抗蚀剂掩模上，形成成为第1电极部2a的金属等的膜。在该膜的形成中，使用蒸镀法或者溅射法等。此时，该膜被形成为从抗蚀剂掩模的开口区域的内部延伸至该抗蚀剂掩模的上部表面。之后，抗蚀剂掩模与该膜的一部分一起被去除。配置于抗蚀剂掩模的开口区域的膜的另一部分在绝缘膜3上残存，成为第1电极部2a。上述方法是一般被称为剥离的方法。
作为第1电极部2a的形成方法，也可以使用其他方法。例如，在绝缘膜3上，先对成为第1电极部2a的金属膜等膜进行成膜。之后，通过光刻法在该膜上形成抗蚀剂掩模。抗蚀剂掩模被形成为覆盖形成第1电极部2a的区域，另一方面，在形成第1电极部2a的区域以外的区域不形成。之后，通过湿蚀刻或者干蚀刻，将抗蚀剂掩模作为掩模，部分性地去除该膜。其结果，在抗蚀剂掩模下，膜的一部分残存。该膜的一部分成为第1电极部2a。之后，抗蚀剂掩模被去除。这样，也可以形成第1电极部2a。
接下来，实施开口部形成工序。在开口部形成工序中，在绝缘膜3形成开口部OP。具体而言，在绝缘膜3上通过照相制版或者电子束描绘等形成未图示的抗蚀剂掩模。在绝缘膜3的形成开口部OP的抗蚀剂掩模的区域中形成有开口的部分。之后，将抗蚀剂掩模作为蚀刻掩模对绝缘膜3进行蚀刻。蚀刻的手法可从上述湿蚀刻以及上述干蚀刻中的任意手法适当地选择。在蚀刻后，抗蚀剂掩模被去除。此外，开口部形成工序也可以在第1电极部形成工序之前实施。
接下来，实施二维材料层形成工序。在二维材料层形成工序中，以使第1电极部2a、绝缘膜3以及在开口部OP的内部露出的半导体层4被二维材料层1覆盖的方式形成二维材料层1。二维材料层1的形成方法没有特别限制。二维材料层1既可以例如通过外延生长形成，也可以通过丝网印刷法形成。另外，二维材料层1也可以通过转印并粘贴预先通过CVD法成膜的二维材料膜来形成。二维材料层1也可以通过转印并粘贴通过机械剥离等剥离的膜状的二维材料膜来形成。
在形成二维材料层1后，通过照相制版等在二维材料层1上形成抗蚀剂掩模。抗蚀剂掩模被形成为覆盖形成二维材料层1的区域，并且使其以外的区域露出。之后，将抗蚀剂掩模作为蚀刻掩模对二维材料层1进行蚀刻。蚀刻的手法例如是利用氧等离子体的干蚀刻。之后，抗蚀剂掩模被去除。由此，形成图1所示的二维材料层1。
通过以上的工序，制造电磁波检测器100。
此外，在上述的制造方法中，在第1电极部2a之上形成有二维材料层1，但也可以在绝缘膜3上形成二维材料层1之后以与该二维材料层1的一部分上重叠的方式形成第1电极部2a。但是，需要注意使得在形成第1电极部2a时二维材料层1不会由于第1电极部2a的形成工艺受到损伤。例如，在二维材料层1中重叠第1电极部2a的区域的其他区域被保护膜等预先覆盖的状态下形成第1电极部2a，从而抑制由于第1电极部2a的形成工艺受到损伤。
<电磁波检测器100的动作原理>
接下来，使用图1，说明实施方式1所涉及的电磁波检测器100的动作原理。
如图1所示，首先，在第1电极部2a与第2电极部2b之间电连接电压计VM或者电流计IM(参照图5)。第1电极部2a、二维材料层1、半导体层4以及第2电极部2b被依次电连接。通过电压计VM或者电流计IM(参照图5)，测量在二维材料层1中流过的电流的电压或者电流。此外，也可以对二维材料层1不施加偏置电压。在对二维材料层1不施加偏置电压的情况下，由于未施加电压而暗电流成为零。即，电磁波检测器100进行断开动作。
接下来，对铁电体层5照射电磁波。通过铁电体层5的热释电效应，在铁电体层5的内部产生电介质极化的变化。由此，从铁电体层5对半导体层4注入电荷。因此，针对电磁波检测器100虚拟地施加偏置电压。因此，第1电极部2a与第2电极部2b之间的电阻变化。由于二维材料层1内的费米能级变化而电磁波检测器100的电阻变化的现象被称为光偏置效应。由于第1电极部2a与第2电极部2b之间的电阻的变化，第1电极部2a与第2电极部2b之间的电压以及电流变化。通过检测电压以及电流的变化中的任意物理量，能够检测照射到电磁波检测器100的电磁波。
也可以在第1电极部2a与第2电极部2b之间还施加电压。优选，电压被设定为针对二维材料层1和半导体层4的肖特基结成为正偏置。通过被施加电压，在配置于第1电极部2a与第2电极部2b之间的二维材料层1中流过电流。此外，从第1电极部2a至第2电极部2b成为流过电流的路径，所以二维材料层1也成为流过电流的路径。例如，在构成半导体层4的半导体由p型材料的硅(Si)构成，二维材料层1由n型材料的石墨烯构成的情况下，二维材料层1和半导体层4通过肖特基结接合。由此，通过以针对肖特基结施加正偏置的方式调整电压，即使在铁电体层5的电介质极化微小的情况下，也能够放大电流的变化量。
另外，通过对铁电体层5照射电磁波，由于热释电效应而铁电体层5的电介质极化变化，所以二维材料层1或者半导体层4的费米能级调制。因此，二维材料层1与半导体层4之间的能障降低。由此，仅在对电磁波检测器100照射了电磁波时在半导体层4中流过电流，所以仅在对电磁波检测器100照射了电磁波时能够检测电流。
另外，电磁波检测器100不限定于如上述的检测电流的变化的结构。例如，也可以在第1电极部2a与第2电极部2b之间流过一定的电流的状态下，检测对电磁波检测器100照射了电磁波时的第1电极部2a与第2电极部2b之间的电压的变化。此外，对电磁波检测器100照射了电磁波时的第1电极部2a与第2电极部2b之间的电压的变化是二维材料层1中的电压的变化。
另外，也可以将上述的电磁波检测器100配置为第1电磁波检测器，还配置具有与第1电磁波检测器相同的结构的第2电磁波检测器。第1电磁波检测器配置于被照射电磁波的空间。第2电磁波检测器配置于电磁波被屏蔽的空间。也可以通过检测第1电磁波检测器的电流和第2电磁波检测器的电流的差分来检测。也可以通过检测第1电磁波检测器的电压和第2电磁波检测器的电压的差分来检测。
<电磁波检测器100的动作>
接下来，使用图1，说明实施方式1所涉及的电磁波检测器100的具体的动作。此外，说明作为半导体层4使用p型硅(Si)、作为二维材料层1使用石墨烯、作为铁电体层5使用铌酸锂(LiNbO3)的情况。
针对二维材料层1和半导体层4的肖特基结连接电压计VM。根据铌酸锂(LiNbO3)的吸收波长，决定电磁波检测器100的检测波长。
通过具有检测波长的电磁波入射到铁电体层5，通过热释电效应在铁电体层5中产生电介质极化的变化。通过铁电体层5中的极化变化，在电磁波检测器100内产生电压变化。这是由于上述的光偏置效应引起的现象。构成二维材料层1的石墨烯中的光载流子的迁移率大，所以针对轻微的电压变化能够得到大的位移电流。因此，通过铁电体层5的热释电效应，二维材料层1的费米能级大幅变化。由此，二维材料层1和半导体层4的能障降低。因此，在第1电极部2a与第2电极部2b之间，产生大的电压变化或者电流变化。根据以上，通过铁电体层5的热释电效应，产生电磁波检测器100中的电压变化以及电流变化。
进而，在铁电体层5的电介质极化的变化速度被设定为尽可能短的情况下，从电磁波入射到电磁波检测器100至在二维材料层1中产生电阻的变化的时间变短。由此，由于光偏置效应引起的光载流子的放大的延迟被抑制，所以电磁波检测器100的响应速度变大。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图1所示，铁电体层5与第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4的至少任意一个电连接。通过铁电体层5的热释电效应，产生电磁波检测器100中的电压变化以及电流变化。铁电体层5的热释电效应不依赖于电磁波的波长。因此，电磁波检测器100的灵敏度不依赖于半导体层4的量子效率。因此，即便是半导体层4的量子效率降低的波长，仍抑制电磁波检测器100的灵敏度降低。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。具体而言，能够实现超过量子效率100％的高灵敏度化。
更详细而言，由于热释电效应引起的铁电体层5中的极化所引起的二维材料层1中的电流的变化量大于通常的半导体中的电流的变化量。特别是，在二维材料层1中，相比于通常的半导体，针对小的电压变化产生大的电流变化。例如，在作为二维材料层1使用了单层的石墨烯的情况下，二维材料层1的厚度是原子层1层量，所以极其薄。另外，单层的石墨烯中的电子的迁移率大。在该情况下，根据二维材料层1中的电子的迁移率以及厚度等计算的二维材料层1中的电流的变化量是通常的半导体中的电流的变化量的几百倍至几千倍程度。此外，通过利用上述铁电体层5的热释电效应对电磁波检测器100虚拟地施加偏置电压而二维材料层1的费米能级大幅变化，二维材料层1和半导体层4的能障变化的效应被称为光偏置效应。
通过光偏置效应，二维材料层1中的检测电流的取出效率大幅提高。光偏置效应并非如通常的半导体那样将光电变换材料的量子效率直接增强，而增大由于电磁波的入射引起的电流的变化量。因此，根据由于电磁波的入射引起的差分电流计算的电磁波检测器100的量子效率能够超过100％。因此，本实施方式所涉及的电磁波检测器100中的电磁波的检测灵敏度比半导体电磁波检测器或者未应用光偏置效应的石墨烯电磁波检测器高。
如图1所示，在电磁波检测器100中，对于二维材料层1屏蔽从铁电体层5产生的电场。更具体而言，铁电体层5的与二维材料层1面对的部分和二维材料层1夹着第1电极部2a、第2电极部2b以及半导体层4的至少任意一个，所以对于二维材料层1屏蔽从铁电体层5产生的电场。即，抑制电场效应波及到二维材料层1。在假设不对于二维材料层1屏蔽铁从电体层5产生的电场的情况下，二维材料层1的费米能级由于从铁电体层5产生的电场的电场效应显著变化。因此，存在由于电磁波检测器100的特性变化而电磁波检测器100的检测灵敏度降低的可能性。在本实施方式中，对于二维材料层1屏蔽从铁电体层5产生的电场，所以能够抑制电磁波检测器100的检测灵敏度降低。
如图1所示，二维材料层1在开口部OP与半导体层4电连接。二维材料层1在开口部OP与半导体层4通过肖特基结接合。因此，在对二维材料层1施加了逆偏置时在二维材料层1中不流过电流。即，能够抑制在二维材料层1中流过暗电流。因此，电磁波检测器100能够进行断开动作。另外，在对二维材料层1施加了正偏置时，能够以小的电压变化得到大的电流变化。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。由此，能够同时实现电磁波检测器100的灵敏度提高和电磁波检测器100的断开动作。
如图1所示，在绝缘膜3形成有开口部OP。因此，电磁波检测器100同时还能够检测通过开口部OP入射到半导体层4的电磁波。通过电磁波入射到半导体层4，在半导体层4产生光载流子。光载流子通过二维材料层1被输出到第1电极部2a。二维材料层1具有配置于绝缘膜3的部分(第3部分1c)。因此，由于在半导体层4中产生的光载流子引起的电场变化经由绝缘膜3被施加到二维材料层1。相比于二维材料层1未具有第3部分1c的情况，通过光闸效应得到的二维材料层1的导电率易于被更大地调制。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
另外，对电磁波检测器100照射了电磁波时的电流的变化量包含由于通过二维材料层1中的光电变换产生的光电电流引起的变化。因此，通过对电磁波检测器100照射电磁波，产生上述光偏置效应、光闸效应以及光电变换。因此，电磁波检测器100能够检测由于光偏置效应、光闸效应以及光电变换引起的电流的变化。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
如图1所示，电磁波检测器100构成为通过电压计VM以及电流计IM的至少任意一个检测在第1电极部2a与第2电极部2b之间流过的电流的电压以及电流的至少任意一个的变化来检测电磁波。因此，能够使用电压计VM以及电流计IM的至少任意一个来检测电磁波。
二维材料层1包含从由石墨烯、过渡金属二硫属化物、黑磷、硅烯、石墨烯纳米带以及硼烯构成的群选择的任意材料。因此，能够可靠地得到本实施方式的作用效果。
铁电体层5被配置成针对二维材料层1和半导体层4在正偏置方向上施加电压。能够针对小的电压变化得到大的光电流。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
也可以在半导体层4中使用硅(Si)。因此，能够在半导体层4中形成读出电路。由此，无需在电磁波检测器100的外部还形成其他电路。
实施方式2.
接下来，使用图7～图10，说明实施方式2所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式2具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。图9是沿图7的IX-IX线的剖面图。图10是沿图8的X-X线的剖面图。
如图7以及图8所示，在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，铁电体层5被配置成在俯视时与二维材料层1不重叠。即，铁电体层5在俯视时相对二维材料层1偏移地配置。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在铁电体层5被配置成在俯视时与二维材料层1不重叠的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100+不同。此外，在本实施方式中，俯视时是指，沿着从第1电极部2a朝向第2电极部2b(参照图9以及图10)的方向观察电磁波检测器100。
在铁电体层5中产生的电场沿着从第1电极部2a朝向第2电极部2b的方向产生。即，在铁电体层5中产生的电场沿着俯视时的方向产生。
只要铁电体层5被配置成在俯视时与二维材料层1不重叠，则也可以如图9所示铁电体层5配置于第1电极部2a上。只要铁电体层5被配置成在俯视时与二维材料层1不重叠，则也可以如图10所示铁电体层5配置于半导体层4上。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图7以及图8所示，铁电体层5被配置成在俯视时与二维材料层1不重叠。因此，能够抑制在铁电体层5中产生的电场波及到二维材料层1。即，抑制电场效应波及到二维材料层1。在假设不对于二维材料层1屏蔽铁从电体层5产生的电场的情况下，二维材料层1的费米能级由于从铁电体层5产生的电场的电场效应显著变化。因此，存在由于电磁波检测器100的特性变化而电磁波检测器100的检测灵敏度降低的可能性。在本实施方式中，被配置成在俯视时与二维材料层1不重叠，所以能够抑制电磁波检测器100的检测灵敏度降低。
实施方式3.
接下来，使用图11以及图12，说明实施方式3所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式3具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图11以及图12所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器100还包括第3电极部2c。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在电磁波检测器100还包括第3电极部2c的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。第3电极部2c与第1电极部2a以及第2电极部2b中的任意构件夹着铁电体层5。第3电极部2c与铁电体层5接触。电磁波检测器100构成为检测从第3电极部2c输出的检测信号。即，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的特征在于，从第3电极部2c与第1电极部2a或者第2电极部2b之间取出电信号。铁电体层5的极化方向优选相对形成有电极的面正交。在电磁波检测器100包括电源PW(参照图6)的情况下，也可以通过电源PW(参照图6)对第3电极部2c施加电压。
在图11中，铁电体层5配置于相对第1电极部2a与半导体层4相反的一侧。第3电极部2c配置于相对铁电体层5与第1电极部2a相反的一侧。因此，第3电极部2c与第1电极部2a夹着铁电体层5。优选，第3电极部2c与第1电极部2a直接夹着铁电体层5。
在图12中，铁电体层5也可以配置于相对第2电极部2b与半导体层4相反的一侧。第3电极部2c也可以配置于相对铁电体层5与第2电极部2b相反的一侧。因此，第3电极部2c与第2电极部2b夹着铁电体层5。优选，第3电极部2c与第2电极部2b直接夹着铁电体层5。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图11以及图12所示，第3电极部2c与第1电极部2a以及第2电极部2b中的任意构件夹着半导体层4。因此，电磁波检测器100的特征在于，从第3电极部2c与第1电极部2a或者第2电极部2b之间取出电信号。因此，能够经由第3电极部2c高效地取出通过铁电体层5的极化变化产生的电荷。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。另外，检测信号在通过铁电体层5以及第3电极部2c后被输出。铁电体层5具有高的绝缘性能，所以能够降低电磁波检测器100的暗电流。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。另外，通过对第3电极施加电压能够控制铁电体层5的极化。由此，能够增大由于电磁波的照射引起的极化变化。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
实施方式4.
接下来，使用图13，说明实施方式4所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式4具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图13所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器100还包括隧道绝缘层6。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在电磁波检测器100还包括隧道绝缘层6的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。隧道绝缘层6被二维材料层1和半导体层4夹着。隧道绝缘层6将半导体层4和第1部分1a电连接。因此，在本实施方式中，第1部分1a经由隧道绝缘层6与半导体层4连接。隧道绝缘层6配置于开口部OP的内部。
隧道绝缘层6具有在具有检测波长的电磁波入射到二维材料层1以及铁电体层5时能够在二维材料层1与半导体层4之间形成隧道电流的厚度。隧道绝缘层6例如是具有1nm以上且10nm以下的厚度的绝缘层。绝缘层例如包含氧化铝(氧化铝)或者氧化铪(HfO2)等金属氧化物、包含氧化硅(SiO)或者氮化硅(Si3N4)等半导体的氧化物、氮化硼(BN)等氮化物的至少任意一个。
隧道绝缘层6的制作方法也可以适当地决定，例如能够从ALD(Atomic LayerDeposition，原子层沉积)法、真空蒸镀法、以及溅射法等选择。另外，隧道绝缘层6也可以通过使半导体层4的表面氧化或者氮化来形成。另外，隧道绝缘层6也可以是形成于半导体层4的表面的自然氧化膜。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图13所示，隧道绝缘层6被二维材料层1和半导体层4夹着。隧道绝缘层6具有在具有检测波长的电磁波入射到二维材料层1以及铁电体层5时能够在二维材料层1与半导体层4之间形成隧道电流的厚度。因此，通过电磁波的入射产生隧道电流。因此，通过半导体层4以及隧道绝缘层6注入到二维材料层1的光电流的注入效率提高。由此，对二维材料层1注入大的光电流。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。另外，能够通过隧道绝缘层6抑制二维材料层1和半导体层4的结界面中的泄漏电流。由此，能够降低暗电流。
实施方式5.
接下来，使用图14，说明实施方式5所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式5具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图14所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器100还包括连接导电体CC。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在电磁波检测器100还包括连接导电体CC的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。二维材料层1经由连接导电体CC与半导体层4电连接。连接导电体CC配置于开口部OP的内部。
在连接导电体CC的上表面叠加了二维材料层1。连接导电体CC的下表面与半导体层4的第1面4a电连接。二维材料层1与连接导电体CC的上表面电连接。连接导电体CC的上表面的位置与绝缘膜3的上表面的位置相同。二维材料层1不弯曲而平面状地从绝缘膜3的上面延伸至连接导电体CC的上表面上。
连接导电体CC和二维材料层1的接触电阻小于二维材料层1和半导体层4的接触电阻。连接导电体CC和半导体层4的接触电阻小于二维材料层1和半导体层4的接触电阻。连接导电体CC和二维材料层1的接触电阻以及连接导电体CC和半导体层4的接触电阻之和小于二维材料层1和半导体层4的接触电阻。
在电磁波通过连接导电体CC入射到铁电体层5的情况下，连接导电体CC优选在电磁波检测的电磁波的波长(检测波长)下具有高的透射率。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图14所示，二维材料层1经由连接导电体CC与半导体层4电连接。连接导电体CC和二维材料层1的接触电阻以及连接导电体CC和半导体层4的接触电阻之和小于二维材料层1和半导体层4的接触电阻。因此，相比于二维材料层1和半导体层4被直接接合的情况，能够降低接触电阻。因此，能够抑制电磁波的检测信号的衰减。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。另外，连接导电体CC和半导体层4通过肖特基结接合，所以能够抑制暗电流。
连接导电体CC的上表面的位置优选与绝缘膜3的上表面的位置相同。在该情况下，二维材料层1不折弯而水平地形成，所以二维材料层1中的光载流子的迁移率提高。因此，能够提高电磁波检测器100的检测灵敏度。
实施方式6.
接下来，使用图15～图17，说明实施方式6所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式6具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图15所示，在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，二维材料层1包括多个第1部分1a。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在二维材料层1包括多个第1部分1a的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。多个第1部分1a配置于半导体层4上。多个第1部分1a相互隔开间隔地配置。
在本实施方式中，开口部OP包括第1开口区域OP1、第2开口区域OP2以及第3开口区域OP3。第1开口区域OP1、第2开口区域OP2以及第3开口区域OP3相互隔开间隔地配置。第1开口区域OP1、第2开口区域OP2以及第3开口区域OP3各自贯通绝缘膜3。半导体层4在第1开口区域OP1、第2开口区域OP2以及第3开口区域OP3分别从绝缘膜3露出。二维材料层1从绝缘膜3上延伸至第1开口区域OP1、第2开口区域OP2以及第3开口区域OP3各自的内部。二维材料层1在第1开口区域OP1、第2开口区域OP2以及第3开口区域OP3与半导体层4接触。
电磁波检测器100构成为1个像素。例如，电磁波检测器100构成为具有四边形的平面形状的1个像素。在电磁波入射到铁电体层5时，第1电极部2a的面积优选尽可能小。因此，第1电极部2a配置于半导体层4的四角中的第1角。另外，第1开口区域OP1配置于半导体层4的四角中的第2角。第2开口区域OP2配置于半导体层4的四角中的第3角至第4角。由此，由于第1电极部2a引起的电磁波的衰减被抑制，并且二维材料层1和铁电体层5的接触面积增加。因此，在二维材料层1中受到由于铁电体层5的极化变化(热释电效应)引起的影响的区域变大，所以电磁波检测器100的灵敏度提高。此外，第1电极部2a的面积以及开口部OP的面积优选尽可能小。
如图16所示，多个第1部分1a的第1第1部分1a1在第1开口区域OP1与半导体层4接触。如图17所示，多个第1部分1a的第2第1部分1a2在第2开口区域OP2与半导体层4接触。多个第1部分1a的第3第1部分1a3在第3开口区域OP3与半导体层4接触。
接下来，使用图18以及图19，说明实施方式6的第1变形例所涉及的电磁波检测器100的结构。图19是沿图18的XIX-XIX线的剖面图。
在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，如图18以及图19所示，二维材料层1包括多个第2部分1b。多个第2部分1b配置于第1电极部2a上。多个第2部分1b相互隔开间隔地配置。
本实施方式所涉及的电磁波检测器100包括3个第1电极部2a。二维材料层1包括3个第2部分1b。3个第1电极部2a配置于半导体层4的四角中的第1至第3角。另外，多个第2部分1b包括第1第2部分1b1、第2第2部分1b2以及第3第2部分1b3。第1第2部分1b1、第2第2部分1b2以及第3第2部分1b3各自分别配置于第1至第3角。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图15所示，多个第1部分1a相互隔开间隔地配置。因此，相比于第1部分1a为单体的情况，能够抑制通过多个第1部分1a在第1电极部2a与半导体层4之间流过的光电流在二维材料层1中局部地流过。另外，相比于第1部分1a为单体的情况，易于增大二维材料层1和半导体层4的接触面积。因此，在二维材料层1中流过的光电流分散。因此，起因于铁电体层5的热释电效应在二维材料层1中流过电流的区域变大。因此，电磁波检测器100的检测灵敏度提高。
根据本实施方式的第1变形例所涉及的电磁波检测器100，如图19所示，多个第2部分1b相互隔开间隔地配置。因此，相比于第2部分1b为单体的情况，能够抑制通过多个第2部分1b在第1电极部2a与半导体层4之间流过的光电流在二维材料层1中局部地流过。另外，相比于第2部分1b为单体的情况，易于增大二维材料层1和半导体层4的接触面积。因此，在二维材料层1中流过的光电流分散。因此，起因于铁电体层5的热释电效应在二维材料层1中流过电流的区域变大。因此，电磁波检测器100的检测灵敏度提高。
实施方式7.
接下来，使用图20以及图21，说明实施方式7所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式7具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图20所示，第1电极部2a在俯视时具有环状。半导体层4在比第1电极部2a更靠内侧从绝缘膜3露出。二维材料层1在比第1电极部2a更靠内侧与半导体层4电连接。第1电极部2a配置于半导体层4的外周。
如图21所示，开口部OP配置于比第1电极部2a更靠内侧。第1电极部2a以包围开口部OP的方式配置于绝缘膜3上。二维材料层1的第1部分1a在比第1电极部2a更靠内侧与半导体层4电连接。开口部OP例如配置于半导体层4的中央。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。如图20所示，第1电极部2a在俯视时具有环状。因此，能够将由于第1电极部2a引起的电磁波的衰减抑制为最小限并且扩大在二维材料层1中受到来自半导体层4的电场变化的影响的区域。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
实施方式8.
接下来，使用图22，说明实施方式8所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式8具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图22所示，在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，半导体层4包括第1半导体部41和第2半导体部42。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在半导体层4包括第1半导体部41以及第2半导体部42的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。此外，半导体层4也可以还包括未图示的第3半导体部。第1半导体部41与第2半导体部42接合。第1半导体部41与第2半导体部42通过pn结接合。因此，在半导体层4的内部形成有pn结。
第1半导体部41在开口部OP从绝缘膜3露出。第1半导体部41经由二维材料层1与第1电极部2a电连接。第1半导体部41与二维材料层1以及绝缘膜3接触。第2半导体部42配置于相对第1半导体部41与二维材料层1相反的一侧。第2半导体部42与第2电极部2b电连接。此外，在图22中，第2半导体部42层叠于第1半导体部41，但第1半导体部41和第2半导体部42的位置关系不限于此。
第2半导体部42具有与第1半导体部41不同的导电类型。第1半导体部41具有第1导电类型。第2半导体部42具有第2导电类型。第1导电类型是与第2导电类型相反的导电类型。例如，在第1半导体部41的导电类型是n型的情况下，第2半导体的导电类型是p型。由此，半导体层4构成为二极管。
第2半导体部42也可以具有与第1半导体部41不同的吸收波长。半导体层4也可以构成为对与铁电体层5不同的波长具有灵敏度的二极管。另外，第1半导体部41以及第2半导体部42也可以构成为对与铁电体层5不同的波长具有灵敏度的二极管。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图22所示，第1半导体部41与第2半导体部42接合。因此，在半导体层4的内部形成有pn结。由此，半导体层4构成为二极管。因此，能够抑制在半导体层4中流过暗电流。
第1半导体部41以及第2半导体部42在构成为对与铁电体层5不同的波长具有灵敏度的二极管的情况下，电磁波检测器100能够检测的波长是第1半导体部41、第2半导体部42以及铁电体层5各自分别能够检测的波长。因此，电磁波检测器100能够检测宽频带的波长。
实施方式9.
接下来，使用图23，说明实施方式9所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式9具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图23所示，在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，铁电体层5包括第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在铁电体层5包括第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52各自与二维材料层1以及半导体层4电连接。
第1铁电体部分51与半导体层4、第1电极部2a以及第2电极部2b中的任意构件接触地配置。在本实施方式中，第1铁电体部分51配置于第2电极部2b上。第2铁电体部分52在相对第1铁电体部分51与第2电极部2b相反的一侧配置于第1铁电体部分51上。因此，第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52被层叠。此外，第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52的配置不限于此。
第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52的材料是针对热能的变化产生极化变化的铁电体即可。第1铁电体部分51能够吸收的电磁波的波长与第2铁电体部分52能够吸收的电磁波的波长不同。
接下来，使用图24，说明实施方式9所涉及的电磁波检测器100的第1变形例的结构。
如图24所示，在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52沿着半导体层4的面内方向排列。第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52在半导体层4、第1电极部2a以及第2电极部2b中的任意构件之上配置于相互不同的区域。
本实施方式的变形例在第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52各自配置于不同的区域的方面与图23所示的电磁波检测器100不同。
第1铁电体部分51被配置成在俯视时与二维材料层1的第1部分1a重叠。第2铁电体部分52被配置成在俯视时与二维材料层1的第2部分1b以及第3部分1c重叠。
第1铁电体部分51的极化率与第2铁电体部分52的极化率不同。例如，第1铁电体部分51的极化率高于第2铁电体部分52的极化率。第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52的极化率被设计成二维材料层1的第1部分1a、第2部分1b以及第3部分1c各自中的费米能级最佳。
接下来，使用图25，说明实施方式9所涉及的电磁波检测器100的第2变形例的结构。
如图25所示，铁电体层5包括第1铁电体部分51、第2铁电体部分52、第3铁电体部分53、第4铁电体部分54以及第5铁电体部分55。电磁波检测器100包括第3电极部2c以及第4电极部2d。第1铁电体部分51被第1电极部2a和第3电极部2c夹着。第2铁电体部分52被第1电极部2a和绝缘膜3夹着。第3铁电体部分53被第2电极部2b和半导体层4夹着。第4铁电体部分54被第2电极部2b和第4电极部2d夹着。第5铁电体部分55在开口部OP配置于半导体层4上。第1铁电体部分51、第2铁电体部分52、第3铁电体部分53、第4铁电体部分54以及第5铁电体部分55各自的极化方向优选沿着对电磁波检测器100施加偏置电压的方向。
此外，第1铁电体部分51、第2铁电体部分52、第3铁电体部分53、第4铁电体部分54以及第5铁电体部分55的配置不限于上述配置。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图23所示，铁电体层5包括第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52。因此，相比于铁电体层5仅由1个铁电体部分构成的情况，能够容易地增大铁电体层5的体积。铁电体层5的体积越大，铁电体层5的极化变化越增加。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。另外，在多个部位配置有铁电体部分，所以电磁波检测器100的电流路径中的检测信号的衰减变小。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
第1铁电体部分51能够吸收的电磁波的波长与第2铁电体部分52能够吸收的电磁波的波长不同。因此，电磁波检测器100相比于第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52能够吸收的电磁波的波长相同的情况，能够检测宽频带的波长。
根据本实施方式的第1变形例所涉及的电磁波检测器100，如图24所示，第1铁电体部分51的极化率与第2铁电体部分52的极化率不同。第1铁电体部分51与二维材料层1的第1部分1a电连接。第2铁电体部分52与二维材料层1的第2部分1b以及第3部分1c电连接。因此，能够以使二维材料层1的第1部分1a、第2部分1b以及第3部分1c各自中的费米能级成为最佳的方式设计第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52的费米能级。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
根据本实施方式的第2变形例所涉及的电磁波检测器100，如图25所示，铁电体层5包括第1铁电体部分51、第2铁电体部分52、第3铁电体部分53、第4铁电体部分54以及第5铁电体部分55。因此，相比于铁电体层5仅由第1铁电体部分51以及第2铁电体部分52构成的情况，铁电体层5的体积进一步变大。因此，铁电体层5的极化变化进一步变大。因此，电磁波检测器100的灵敏度进一步提高。
实施方式10.
接下来，使用图26，说明实施方式10所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式10具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图26所示，在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，二维材料层1包括乱层构造部分1T。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在二维材料层1包括乱层构造部分1T的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。乱层构造部分1T是在多个石墨烯层各自的晶格不匹配的状态下层叠有多个石墨烯层的构造。此外，二维材料层1既可以作为二维材料层1的一部分包括乱层构造部分1T，也可以二维材料层1的整体由乱层构造部分1T构成。本实施方式所涉及的二维材料层1的材料是层叠石墨烯。
在图26中，二维材料层1的第3部分1c由乱层构造部分1T构成。即，仅在二维材料层1中的配置于绝缘膜3上的部分应用乱层构造的石墨烯。另外，二维材料层1的第1部分1a以及第2部分1b也可以不包括乱层构造部分1T。即，二维材料层1中的配置于第1电极部2a上以及半导体层4上的部分也可以不包括乱层构造部分1T。第1部分1a以及第2部分1b例如也可以由单层的石墨烯构成。在第1部分1a以及第2部分1b由单层的石墨烯构成并且第3部分1c包括乱层构造部分1T的情况下，能够抑制二维材料层1和第1电极部2a的接触电阻以及二维材料层1和半导体层4的接触电阻增加、并且能够抑制由于绝缘膜3针对二维材料层1引起的载流子散射。另外，虽然未图示，二维材料层1的第1部分1a以及第2部分1b也可以是乱层构造部分1T。
乱层构造部分1T的制作方法也可以适当地决定。例如，也可以将用CVD法制作的单层的石墨烯转印多次，层叠多层石墨烯，从而形成乱层构造部分1T。另外，也可以通过在石墨烯上将乙醇或者甲烷等作为碳源配置，利用CVD法使石墨烯生长，来形成乱层构造部分1T。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图26所示，二维材料层1包括乱层构造部分1T。因此，能够提高二维材料层1中的载流子迁移率。因此，能够提高电磁波检测器100的灵敏度。
更详细而言，不包括乱层构造部分1T的通常的层叠石墨烯以多个石墨烯各自到晶格分别匹配的状态层叠。该状态被称为A-B层叠。另一方面，包括乱层构造部分1T的层叠石墨烯如下所述形成。通过CVD法制作的石墨烯具有多结晶。因此，在石墨烯之上进而转印多次转印石墨烯的情况或者通过CVD法以基底的石墨烯为核心进而层叠有石墨烯的情况下，以多个石墨烯各自的晶格分别不匹配的状态层叠。即，在石墨烯形成乱层构造部分1T。关于构成乱层构造部分1T的乱层构造的石墨烯，层间的相互作用的影响少，具有与单层石墨烯等同的性质。进而，二维材料层1受到成为基底的绝缘膜3中的光载流子散射的影响而迁移率降低。但是，在乱层构造部分1T中，与绝缘膜3接触的石墨烯受到光载流子散射的影响，但在该石墨烯上以乱层构造层叠的上层的石墨烯难以受到基底的绝缘膜3的光载流子散射的影响。另外，在乱层构造的石墨烯中，层间的相互作用的影响少，所以导电率也提高。根据以上，在乱层构造的石墨烯中光载流子的迁移率提高。其结果，电磁波检测器100的灵敏度提高。
实施方式11.
接下来，使用图27以及图28，说明实施方式11所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式11具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。图27是沿图28的XXVII-XXVII线的剖面图。
如图27所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器100还包括导电体7。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在电磁波检测器100还包括导电体7的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。导电体7被配置成与二维材料层1接触。导电体7未与电源电路等连接。即，导电体7构成为浮置电极。导电体7的材料只要是通电的材料则也可以适当地决定。导电体7的材料例如是金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、钯(Pd)等金属材料。导电体7的材料优选为在导电体7产生表面等离子体共振的材料。
导电体7的形成方法也可以适当地决定。导电体7的形成方法例如也可以与在实施方式1中说明的第1电极部2a的制造方法相同。
在本实施方式中，导电体7包括多个导电部分70。多个导电部分70相互隔开间隔地配置。导电部分70的材料优选为在导电部分70产生表面等离子体共振的材料。多个导电部分70各自构成为浮置电极。
在本实施方式中，多个导电部分70具有一维(参照图28)或者二维(参照图29)的周期构造。多个导电部分70中的相邻的导电部分70彼此优选隔开在多个导电部分70各自产生表面等离子体共振的间隔地配置。
也可以如图28所示，多个导电部分70具有一维的周期构造。多个导电部分70中的相邻的导电部分70彼此沿着第1方向等间隔地配置。
也可以如图29所示，多个导电部分70具有二维的周期构造。多个导电部分70中的相邻的导电部分70彼此沿着第1方向以及第2方向等间隔地配置。第2方向与第1方向交叉。在图29中，多个导电部分70配置于与正方格子的格子点对应的位置。多个导电部分70例如也可以配置于与三角格子的格子点对应的位置。此外，虽然未图示，多个导电部分70的配置不限于具有周期性的对称性的排列。另外，多个导电部分70的配置也可以是在俯视时具有非对称性的排列。在图28以及图29中，多个导电部分70的平面形状是四边形形状，但多个导电部分70的形状不限于此。多个导电部分70的平面形状例如也可以是圆形形状、三角形形状等多边形形状，还可以是椭圆形形状等。
另外，也可以如图30所示，多个导电部分70配置于二维材料层1与半导体层4之间。另外，虽然未图示，二维材料层1也可以包括多个凹部或者多个凸部。多个凹部也可以具有周期性的构造或者非对称性的构造。多个凸部也可以具有周期性的构造或者非对称性的构造。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图27所示，导电体7被配置成与二维材料层1接触。因此，能够使在铁电体层5中通过电磁波的照射产生的光载流子通过导电体7移动。导电体7内的光载流子的寿命比二维材料层1内的光载流子的寿命长。因此，通过光载流子通过导电体7移动，光载流子的寿命变长。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
如图27所示，导电体7包括多个导电部分70。多个导电部分70相互隔开间隔地配置。进而，如图28所示，多个导电部分70中的相邻的导电部分70彼此沿着第1方向等间隔地配置。另外，导电部分70的材料是在导电部分70产生表面等离子体共振的材料。因此，电磁波检测器100能够仅检测具有在导电部分70产生表面等离子体共振的偏振的电磁波。即，根据照射到电磁波检测器100的电磁波在多个导电部分70产生偏振依赖性。
如图29所示，多个导电部分70中的相邻的导电部分70彼此沿着第1方向以及第2方向等间隔地配置。另外，导电部分70的材料是在导电部分70产生表面等离子体共振的材料。因此，电磁波检测器100能够以高的灵敏度仅检测具有在导电部分70产生表面等离子体共振的波长的电磁波。
如图30所示，多个导电部分70配置于二维材料层1与半导体层4之间。因此，二维材料层1覆盖多个导电部分70。由此，无需在二维材料层1上形成多个导电部分70。因此，能够抑制在形成多个导电部分70时在二维材料层1中产生损伤。因此，能够抑制在二维材料层1中光载流子的迁移率降低。
虽然未图示，多个导电部分70的配置也可以是在俯视时具有非对性的排列。在该情况下，电磁波检测器100能够仅检测具有在导电部分70产生表面等离子体共振的偏振的电磁波。
虽然未图示，二维材料层1也可以包括多个凹部或者凸部。多个凹部或者凸部隔开产生表面等离子体共振的间隔地配置。二维材料层1具有高的导电率，所以在二维材料层1产生表面等离子体共振。因此，与上述的通过多个导电部分70形成的表面等离子体共振同样地，通过多个凹部或者凸部在二维材料层1产生表面等离子体共振。由此，电磁波检测器100能够仅检测具有在二维材料层1产生表面等离子体共振的偏振或者频率的电磁波。
实施方式12.
接下来，使用图31，说明实施方式12所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式12具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图31所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器100还包括接触层8。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在电磁波检测器100还包括接触层8的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。接触层8被配置成与二维材料层1接触。接触层8与二维材料层1的第1部分1a、第2部分1b以及第3部分1c各自接触。接触层8构成为通过与二维材料层1接触而对二维材料层1供给空穴或者电子(光载流子)。即，接触层8构成为对二维材料层1掺杂空穴或者电子。
虽然未图示，接触层8也可以仅形成于第1部分1a或者第2部分1b中的任意构件的表面上。由此，在二维材料层1中形成电荷密度的梯度。因此，二维材料层1中的光载流子的迁移率提高，所以电磁波检测器100的灵敏度提高。
虽然未图示，接触层8也可以包括多个接触部分。多个接触部分也可以在二维材料层1上层叠。多个接触部分也可以在二维材料层1与第1电极部2a之间在二维材料层1上层叠。多个接触部分各自的材料既可以相同也可以不同。
接触层8的材料例如是正型光致抗蚀剂。正型光致抗蚀剂是含有具有醌二酰肼基的感光剂和酯醛清漆树脂的组成物。另外，接触层8的材料例如也可以是具有极性基的材料。更具体而言，接触层8的材料也可以是作为具有极性基的材料的一个例子的具有吸电子基的材料。具有吸电子基的材料具有使二维材料层1的电子密度减少的效果。具有电子吸引基的材料例如是具有卤素、腈、羧基、羰基等的材料。另外，接触层8的材料例如也可以是作为具有极性基的材料的一个例子的具有供电子基的材料。具有供电子基的材料具有使二维材料层1的电子密度增加的效果。具有供电子基的材料例如是具有烷基、乙醇、氨基酸、羟基等的材料。另外，关于接触层8的材料，只要在分子整体中产生电荷的偏移而产生极性，则也可以是有机物、金属、半导体、绝缘体、二维材料或者这些材料的任意材料的混合物。
在接触层8的材料是无机物的情况下，如果接触层8的功函数大于二维材料层1的功函数，则二维材料层1被掺杂成p型。在接触层8的材料是无机物的情况下，如果接触层8的功函数小于二维材料层1的功函数，则二维材料层1被掺杂成n型。在接触层8的材料是有机物的情况下，有机物未具有明确的功函数。因此，优选通过根据构成接触层8的材料的有机物的分子的极性，判断接触层8的材料的极性基，判断二维材料层1被掺杂成n型以及p型中的哪一个。
另外，例如，在作为接触层8使用正型光致抗蚀剂的情况下，在二维材料层1中通过光刻工序形成抗蚀剂的区域成为p型二维材料层1区域。由此，不需要与二维材料层1的表面上接触的掩模形成处理。其结果，能够抑制二维材料层1由于掩模的形成工艺受到损伤。另外，能够简化工艺。
另外，接触层8的材料也可以是通过对接触层8照射电磁波而产生极性变换的材料。通过在接触层8中产生极性变换，在极性变换时产生的电子或者空穴被供给到二维材料层1。因此，电子或者空穴被掺杂到接触层8接触的二维材料层1的部分。因此，即使在接触层8被去掉后，与接触层8接触过的二维材料层1的部分仍成为原样地掺杂有电子或者空穴的状态。因此，在作为接触层8的材料使用了产生极性变换的材料的情况下，也可以在产生极性变换之后从二维材料层1上去掉接触层8。相比于配置有接触层8的情况，二维材料层1的开口的部分的面积增加。因此，能够提高电磁波检测器100的检测灵敏度。此外，极性变换是指，极性基在化学上变换的现象、例如吸电子基变化为供电子基或者供电子基变化为吸电子基或者极性基变化为非极性基或者非极性基变化为极性基这样的现象。
通过将在检测波长中产生极性变换的材料选择为接触层8的材料，仅在被照射具有检测波长的电磁波时在接触层8产生极性变换。由此，仅在被照射具有检测波长的电磁波时向二维材料层1进行掺杂。其结果，能够增大流入到二维材料层1的光电流。
另外，接触层8的材料也可以是通过对接触层8照射电磁波而产生氧化还原反应的材料。由此，能够将在接触层8产生氧化还原反应时产生的电子或者空穴掺杂到二维材料层1。
关于接触层8的膜厚，优选充分薄以使得在对二维材料层1照射了电磁波的情况下能够进行光电变换。另一方面，优选以具有从接触层8对二维材料层1掺杂光载流子的程度的厚度的方式形成接触层8。
关于接触层8的结构，只要对二维材料层1供给分子或者电子等光载流子，则也可以适当地决定。例如，也可以将二维材料层1浸渍到溶液，并以分子级别对二维材料层1供给光载流子，从而不在二维材料层1上形成固体的接触层8而对二维材料层1掺杂光载流子。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图31所示，接触层8被配置成与二维材料层1接触。接触层8构成为通过与二维材料层1接触而对二维材料层1供给空穴或者电子。因此，能够使二维材料层1的导电类型成为n型或者p型。由此，即使在从第1电极部2a、半导体层4以及铁电体层5对二维材料层1掺杂光载流子的情况下，也能够通过接触层8控制二维材料层1的导电类型。因此，能够提高电磁波检测器100的性能。
实施方式13.
接下来，使用图32，说明实施方式13所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式13具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图32所示，在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，在绝缘膜3与二维材料层1之间设置有空隙GAP。二维材料层1具有面对空隙GAP的表面。即，二维材料层1与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同，具有离开绝缘膜3地配置的部分。在开口部OP，半导体层4的表面的高度位置优选与第1电极部2a的表面的高度位置相同。空隙GAP设置于第1电极部2a与半导体层4之间。二维材料层1从第1电极部2a上跨越空隙GAP延伸到半导体层4上。此外，只要在二维材料层1与绝缘层之间设置空隙GAP，则也可以采用其他结构。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图32所示，在绝缘膜3与二维材料层1之间设置有空隙GAP。因此，能够消除与绝缘膜3和二维材料层1的接触相伴的载流子的散射的影响。其结果，能够抑制二维材料层1中的载流子的迁移率降低。因此，能够提高电磁波检测器100的灵敏度。
实施方式14.
接下来，使用图33，说明实施方式14所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式14具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
在本实施方式所涉及的电磁波检测器100中，如图33所示，电磁波检测器100还包括基板部SUB。本实施方式所涉及的电磁波检测器100在电磁波检测器100还包括基板部SUB的方面与实施方式1所涉及的电磁波检测器100不同。二维材料层1、第1电极部2a、第1电极部2a以及铁电体层5配置于基板部SUB上。基板部SUB也可以适当地决定。基板部SUB例如也可以由使具有检测波长的电磁波透射的材料构成。基板部SUB例如也可以是读出电路。
此外，在图33中，电磁波检测器100包括绝缘膜3，但电磁波检测器100也可以不包括绝缘膜3。另外，二维材料层1也可以进一步与未图示的其他基板部相接。此外，在二维材料层1与未图示的其他基板部相接的情况下，其他基板部优选为绝缘体。在二维材料层1未与未图示的其他基板部相接的情况下，绝缘膜3的材料也可以适当地决定，也可以是半导体等。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图33所示，二维材料层1、第1电极部2a、第2电极部2b以及铁电体层5配置于基板部SUB上。基板部SUB由使检测波长透射的材料构成。因此，电磁波能够从基板侧通过基板部SUB入射到铁电体层5。由此，电磁波检测器100能够检测从基板部SUB侧通过基板部SUB入射到铁电体层5的电磁波。即，电磁波检测器100能够通过背面照射动作。
在基板部SUB是读出电路的情况下，通过将第1电极部2a和基板部SUB电连接，电磁波检测器100能够读出检测信号。
实施方式15.
接下来，使用图34，说明实施方式15所涉及的电磁波检测器阵列200的结构。
如图34所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器阵列200具有实施方式1～14以及后述的实施方式16～18所涉及的多个电磁波检测器100。多个电磁波检测器100沿着第1方向DR1以及与第1方向DR1交叉的第2方向DR2的至少任意一个排列配置。在本实施方式中，包含于电磁波检测器阵列200的多个电磁波检测器100是相互相同的电磁波检测器100。
在图34图示的电磁波检测器阵列200中，4个电磁波检测器100被配置成2×2的阵列状，但配置的电磁波检测器100的数量不限于此。例如，9个电磁波检测器100也可以配置成3×3的阵列状。另外，关于图34所示的电磁波检测器阵列200，二维地周期性地排列有多个电磁波检测器100，但也可以沿着1个方向周期性地排列多个电磁波检测器100。另外，多个电磁波检测器100中的相邻的电磁波检测器100彼此的间隔既可以是等间隔也可以是不同的间隔。
如果多个电磁波检测器100各自的半导体层4(参照图1)相互分离，则也可以在多个电磁波检测器100中将1个第2电极部2b(参照图1)用作共用电极。由此，相比于多个第2电极部2b独立的情况，能够减少电磁波检测器阵列200的布线，所以能够提高电磁波检测器阵列200的分辨率。
接下来，使用图35，说明实施方式15所涉及的电磁波检测器阵列200的变形例的结构。
如图35所示，包含于电磁波检测器阵列200的多个电磁波检测器是相互不同的种类的电磁波检测器101～104。相互不同的种类的电磁波检测器101～104阵列状(矩阵状)地配置。多个电磁波检测器101～104各自也可以分别具有相互不同的检测波长。具体而言，多个电磁波检测器101～104各自也可以具有相互不同的检测波长选择性。
在构成多个电磁波检测器101～104各自的半导体层4或者铁电体层5(参照图1)的材料分别具有相互不同的检测波长的情况下，例如，也可以使用检测波长为可见光的波长的半导体材料或者铁电体材料和检测波长为红外线的波长的半导体材料或者铁电体材料。例如，在将该电磁波检测器阵列200应用于车载传感器的情况下，电磁波检测器阵列200在白天能够用作可见光图像用照相机。进而，电磁波检测器阵列200在夜间还能够用作红外线照相机。由此，无需根据电磁波的检测波长分开使用多个照相机。
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器阵列200，如图34所示，电磁波检测器阵列200具有实施方式1～14所涉及的多个电磁波检测器100。因此，通过将多个电磁波检测器100各自设为检测元件，能够使电磁波检测器阵列200具有作为图像传感器的功能。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器阵列200的变形例，如图35所示，多个电磁波检测器101～104各自分别具有相互不同的检测波长。因此，电磁波检测器阵列200能够检测至少2个以上的不同的波长的电磁波。
由此，电磁波检测器阵列200与在可见光域中使用的影像传感器同样地，例如能够在紫外光、红外光、太赫兹波、电波的波长域等任意的波长域中识别电磁波的波长。其结果，例如能够得到将波长的相异表示为颜色的相异的彩色化的图像。
另外，电磁波检测器阵列200也可以被用作图像传感器以外的传感器。电磁波检测器阵列200例如能够用作即便是少的像素数也能够检测物体的位置的位置检测用传感器。另外，例如，电磁波检测器阵列200能够用作能够在多个波长中检测电磁波的强度的图像传感器。由此，无需使用以往在CMOS(Complementary MOS：互补型金属氧化物半导体)传感器等中需要的滤色器，能够检测多个电磁波而得到彩色化的图像。
多个电磁波检测器101～104各自构成为检测具有相互不同的偏振的电磁波。由此，能够使电磁波检测器阵列200具有作为偏振识别影像传感器的功能。例如，通过将探测的偏振角度为0°、90°、45°、135°的4个像素作为一个单位，并将该一个单位的电磁波检测器100配置多个，能够进行偏振成像。通过偏振识别影像传感器，例如，能够实现人工物和自然物的识别、材料的识别、在红外波长域中分别具有同一温度的多个物体的识别、多个物体之间的边界的识别或者等价的分辨率的提高等。
如以上所述，电磁波检测器阵列200能够检测宽的波长域的电磁波。另外，电磁波检测器阵列200能够检测不同的波长的电磁波。
此外，在各实施方式中，也可以作为绝缘膜3、半导体层4以及接触层8的至少任意一个的材料，使用通过被照射电磁波特性变化而对二维材料层1提供电位的变化的材料。例如，在作为接触层8的材料使用通过被照射电磁波特性变化而对二维材料层1提供电位的变化的材料的情况下，接触层8无需与二维材料层1直接接触。例如，在接触层8能够对二维材料层1提供电位的变化的情况下，接触层8也可以隔着绝缘膜3等配置于二维材料层1的上表面或者下表面上。
通过被照射电磁波特性变化而对二维材料层1提供电位的变化的材料例如是量子点、铁电体材料、液晶材料、富勒烯、稀土类氧化物、半导体材料、pn结材料、金属-半导体结材料、金属-绝缘物-半导体结材料等。例如，在作为铁电体材料使用具有基于电磁波的极化效应(热释电效应)的铁电体材料的情况下，通过电磁波的照射在铁电体材料产生极化变化。由此，对二维材料层1提供电位的变化。
实施方式16.
接下来，使用图36，说明实施方式16所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式16具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图36所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器100还包括薄膜电介质层91。薄膜电介质层91被二维材料层1和半导体层4夹着。薄膜电介质层91将二维材料层1的第1部分1a和半导体层4电连接。因此，二维材料层1的第1部分1a经由薄膜电介质层91与半导体层4电连接。薄膜电介质层91配置于开口部OP的内部。薄膜电介质层91也可以比绝缘膜3以及铁电体层5薄。
薄膜电介质层91构成为在被照射电磁波的情况下流过电流。薄膜电介质层91具有在对二维材料层1以及铁电体层5照射了具有检测波长的电磁波的情况下能够在二维材料层1与半导体层4之间产生光电流的厚度。薄膜电介质层91构成为在对二维材料层1以及铁电体层5照射了具有检测波长的电磁波的情况下产生光电流。薄膜电介质层91的厚度例如是1nm以上且10nm以下。薄膜电介质层91优选构成为在暗状态下产生极化。薄膜电介质层91的材料优选为具有通过在暗状态下产生极化而使暗电流降低的极化率的材料。
具体而言，薄膜电介质层91的材料例如也可以是钛酸钡(BaTiO3)、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)、钛酸锶(SrTiO3)、锆钛酸铅(PZT)、钽酸铋酸锶(SBT)、铋铁氧体(BFO)、氧化锌(ZnO)、氧化铪(HfO2)以及作为有机聚合物的聚偏二氟乙烯系铁电体(PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)等)等铁电体材料。薄膜电介质层91的材料也可以是氧化铝(氧化铝)或者氧化铪(HfO2)等金属氧化物、包含氧化硅(SiO)或者氮化硅(Si3N4)等半导体的氧化物、氮化硼(BN)等氮化物。另外，也可以是氟化碳(CF)系聚合物膜等有机聚合物膜。
薄膜电介质层91的制作方法也可以适当地决定，例如，能够从ALD(Atomic LayerDeposition，原子层沉积)法、真空蒸镀法以及溅射法等选择。另外，薄膜电介质层91也可以通过使半导体层4的表面氧化或者氮化来形成。另外，薄膜电介质层91也可以是形成于半导体层4的表面的自然氧化膜。另外，薄膜电介质层91也可以由通过使用四氟化碳(CF4)等的反应性离子蚀刻生成的反应生成物形成。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图36所示，薄膜电介质层91被二维材料层1和半导体层4夹着。薄膜电介质层91构成为在被照射电磁波的情况下流过电流。因此，通过电磁波的入射在电磁波检测器100中产生光电流。因此，通过半导体层4以及薄膜电介质层91注入到二维材料层1的光电流的注入效率提高。由此，相比于无薄膜电介质层91的情况，对二维材料层1注入大的光电流。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
薄膜电介质层91也可以构成为在暗状态下产生极化。在该情况下，能够抑制二维材料层1和半导体层4的接合界面中的泄漏电流。由此，能够降低暗电流。
实施方式17.
接下来，使用图37，说明实施方式17所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式17具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图37所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器100还包括热电材料层92。热电材料层92被二维材料层1和半导体层4夹着。二维材料层1经由热电材料层92与半导体层4电连接。热电材料层92也可以经由未图示的电极与二维材料层1以及半导体层4连接。热电材料层92配置于开口部OP的内部。热电材料层92也可以具有与绝缘膜3相同的厚度。
在热电材料层92的上表面叠加有二维材料层1。热电材料层92的上表面的高度位置优选与绝缘膜3的上表面的高度位置相同。热电材料层92的下表面与半导体层4的第1面4a电连接。
热电材料层92构成为在被照射电磁波的情况下流过电流。热电材料层92构成为在热电材料层92的温度变化的情况下产生电压(热电动势)。热电材料层92构成为在由于被照射电磁波而热电材料层92的温度变化的情况下产生电压。热电材料层92构成为产生塞贝克效应。塞贝克效应是指，由于在相互接合的2个种类的不同的金属或者半导体的两端产生的温度差而产生电动势的效应。热电材料层92构成为从二维材料层1以及半导体层4取出由于温度差产生的热电动势。
虽然未图示，例如、热电材料层92包括p型热电层以及n型热电层。p型热电层例如是p型碲化铋。n型热电层例如是n型碲化铋。p型热电层以及n型热电层被层叠。p型热电层以及n型热电层沿着二维材料层1和半导体层4层叠的方向层叠。通过朝向热电材料层92的上表面以及下表面中的任意一方照射电磁波，热电材料层92的上表面以及下表面中的任意一方相对地成为高温，上表面以及下表面中的任意另一方相对地成为低温。由此，从热电材料层92产生热电压。因此，对电磁波检测器100照射了电磁波时的光电流增加。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。另外，在暗状态下，通过pn结势垒能够降低暗电流。
关于热电材料层92的材料，只要是将通过被赋予温度差而产生的热能变换为电能的材料，则也可以适当地决定。热电材料层92的材料例如是p型碲化铋、n型碲化铋、铋-碲系热电半导体材料、碲化物系热电半导体材料、锑-碲系热电半导体材料、锌-锑系热电半导体材料、硅-锗系热电半导体材料、硒化铋系热电半导体材料、硅化物系热电半导体材料、氧化物系热电半导体材料、赫斯勒(Heusler)材料。铋-碲系热电半导体材料例如是碲化铋(Bi2Te3)等。碲化物系热电半导体材料例如是碲化锗(GeTe)以及碲化铅(PbTe)等。锌-锑系热电半导体材料例如是锑化锌(ZnSb、Zn3Sb2以及Zn4Sb3)等。硅-锗系热电半导体材料例如是硅锗(SiGe)等。硒化铋系热电半导体材料是硒化铋(III)(Bi2Se3)等。硅化物系热电半导体材料是硅化铁(β-FeSi2)、硅化铬(CrSi2)、硅化锰(MnSi1.73)、硅化镁(Mg2Si)等。赫斯勒(Heusler)材料例如是FeVAl、FeVAlSi以及FeVTiAl等。热电材料层92的材料优选为p型碲化铋、n型碲化铋、铋-碲系热电半导体材料以及硅化物系热电半导体材料中的任意材料。优选，p型碲化铋的载流子为空穴，p型碲化铋的塞贝克系数为正值，p型碲化铋的结构用BiXTe3Sb2-X(0<X≤0.6)表示。优选，n型碲化铋的载流子为电子，n型碲化铋的塞贝克系数为负值，n型碲化铋的结构用Bi2Te3-YSeY(0<Y≤3)表示。上述p型碲化铋以及n型碲化铋优选以一对使用。上述p型碲化铋以及n型碲化铋也可以以相互通过串联连接而连接的多对使用。在该情况下，能够使通过热电变换产生的电压增加，所以电磁波检测器100的灵敏度提高。
对热电材料层92进行成膜的方法也可以适当地决定。热电材料层92例如也可以通过电弧等离子体蒸镀法或者闪蒸蒸镀法等公知的方法成膜。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图37所示，热电材料层92被二维材料层1和半导体层4夹着。热电材料层92构成为在被照射电磁波的情况下流过电流。因此，通过热电动势，能够提高电磁波检测器100的灵敏度。
另外，由于层叠有2个种类以上(例如p型碲化铋以及n型碲化铋)的热电材料，所以能够通过pn结等的势垒抑制暗电流。
热电材料层92的上表面的高度位置也可以与绝缘膜3的上表面的高度位置相同。在该情况下，能够跨越热电材料层92的上表面以及绝缘膜3的上表面不折弯而直线状地形成二维材料层1。因此，二维材料层1也可以不折弯而水平地形成。因此，二维材料层1中的光载流子的迁移率提高。
另外，通过组合实施方式16所示的薄膜电介质层91和热电材料层92设为层叠构造，能够产生更大的电压。
实施方式18.
接下来，使用图38以及图39，说明实施方式18所涉及的电磁波检测器100的结构。只要未特别说明，则实施方式18具有与上述实施方式1相同的结构以及作用效果。因此，对与上述实施方式1相同的结构附加同一符号，不反复说明。
如图38以及图39所示，本实施方式所涉及的电磁波检测器100还包括发热材料层93。发热材料层93被配置成与铁电体层5接触。发热材料层93与铁电体层5接触的位置也可以适当地决定。因此，发热材料层93也可以相对铁电体层5在上下左右中的任何位置配置。发热材料层93优选配置成与铁电体层5的被照射电磁波的面(入射面)接触。
发热材料层93构成为在对发热材料层93照射了电磁波的情况下产生热。即，发热材料层93构成为在对发热材料层93照射了电磁波的情况下发热。发热材料层93与铁电体层5接触，所以在对发热材料层93照射了电磁波的情况下产生的热从发热材料层93被传到铁电体层5。发热材料层93构成为将在对发热材料层93照射了电磁波的情况下产生的热传到铁电体层5。发热材料层93具有在对铁电体层5照射了具有检测波长的电磁波的情况下能够产生热的厚度。发热材料层93优选为吸收具有检测波长的电磁波的材料。
具体而言，发热材料层93的材料例如是具有涂敷有黑体涂料的金属表面的黑体材料、石墨、多层石墨烯、氧化铝(氧化铝)或者氧化铪(HfO2)等金属氧化物、包含氧化硅(SiO)或者氮化硅(Si3N4)等半导体的氧化物或者氮化硼(BN)等氮化物。另外，发热材料层93的材料也可以是周期性地形成有金属图案的利用表面等离子体共振的等离激元吸收体。另外，发热材料层93的材料也可以是电介质多层膜、使用纳米多孔材料的无反射涂层或者金黑等红外线吸收材料。
发热材料层93的材料也可以是在热电材料层92(参照图37)中使用的热电材料。发热材料层93具有与铁电体层5接触的接触面。发热材料层93的发热经由接触面被传递给铁电体层5。由热电材料构成的发热材料层93构成为通过在铁电体层5中产生的电流产生珀尔帖效应。由热电材料构成的发热材料层93优选构成为通过珀尔帖效应使接触面的温度上升。
发热材料层93的制作方法也可以适当地决定，例如，能够从ALD(Atomic LayerDeposition，原子层沉积)法、真空蒸镀法、溅射法、电弧等离子体蒸镀法以及闪蒸蒸镀法等公知的成膜方法等选择。另外，发热材料层93也可以通过使半导体层4的表面氧化或者氮化来形成。
此外，本实施方式所涉及的电磁波检测器100的结构还能够应用于其他实施方式。
<作用效果>
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式所涉及的电磁波检测器100，如图38以及图39所示，发热材料层93被配置成与铁电体层5接触。因此，发热材料层93能够将通过电磁波的照射产生的热传递给铁电体层5。因此，通过电磁波的照射发生的铁电体层5的极化电压增加。由此，电磁波检测器100的光电流增加。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
由热电材料构成的发热材料层93优选构成为在被照射电磁波的情况下通过珀尔帖效应使接触面的温度上升。因此，通过电磁波的照射，铁电体层5的极化变化进一步增加。因此，电磁波检测器100的光电流增加。因此，电磁波检测器100的灵敏度提高。
另外，通过与将实施方式16所示的薄膜电介质层91、实施方式17所示的热电材料层92插入到半导体层4与二维材料层1之间的构造组合使用，能够进一步提高电磁波检测器100的灵敏度。
应认为本次公开的实施方式在所有方面为例示而非限制性的。本公开的范围并非由上述说明示出而通过权利要求书示出，意图包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有变更。

Claims (24)

1.一种电磁波检测器，具备：
半导体层；
二维材料层，与所述半导体层电连接；
第1电极部，与所述二维材料层电连接；
第2电极部，经由所述半导体层与所述二维材料层电连接；以及
铁电体层，与所述第1电极部、所述第2电极部以及所述半导体层的至少任意一个电连接，
所述电磁波检测器构成为对于所述二维材料层屏蔽从所述铁电体层产生的电场，或者，所述铁电体层被配置成在俯视时与所述二维材料层不重叠。
2.根据权利要求1所述的电磁波检测器，其中，
还具备配置于所述半导体层上、并且形成有开口部的绝缘膜，
所述二维材料层在所述开口部与所述半导体层电连接，并且从所述开口部上延伸至所述绝缘膜。
3.根据权利要求2所述的电磁波检测器，其中，
所述第1电极部在俯视时具有环状，
所述半导体层在比所述第1电极部更靠内侧从所述绝缘膜露出，
所述二维材料层在比所述第1电极部更靠内侧与所述半导体层电连接。
4.根据权利要求2或者3所述的电磁波检测器，其中，
在所述绝缘膜与所述二维材料层之间设置有空隙。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备电压计以及电流计的至少任意一个，
所述二维材料层、所述第1电极部、所述第2电极部以及所述半导体层按照所述第1电极部、所述二维材料层、所述半导体层以及所述第2电极部的顺序电连接，
所述铁电体层被配置成在所述铁电体层内的极化变化时所述第1电极部与所述第2电极部之间的电阻变化，
所述电压计以及所述电流计的至少任意一个构成为通过检测在所述第1电极部与所述第2电极部之间流过的电流的电压以及电流的至少任意一个的变化来检测电磁波。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备隧道绝缘层，
所述隧道绝缘层被所述二维材料层和所述半导体层夹着。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备连接导电体，
所述二维材料层经由所述连接导电体与所述半导体层电连接。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
所述二维材料层包括配置于所述半导体层上的多个第1部分，
所述多个第1部分相互隔开间隔地配置。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
所述二维材料层包括配置于所述第1电极部上的多个第2部分，
所述多个第2部分相互隔开间隔地配置。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
所述铁电体层包括第1铁电体部分以及第2铁电体部分，
所述第1铁电体部分以及所述第2铁电体部分各自与所述二维材料层以及所述半导体层电连接。
11.根据权利要求10所述的电磁波检测器，其中，
所述第1铁电体部分能够吸收的电磁波的波长与所述第2铁电体部分能够吸收的电磁波的波长不同。
12.根据权利要求10或者11所述的电磁波检测器，其中，
所述第1铁电体部分的极化率与所述第2铁电体部分的极化率不同。
13.根据权利要求1～12中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
所述半导体层包括第1半导体部和具有与所述第1半导体部不同的导电类型的第2半导体部，
所述第1半导体部与所述第2半导体部接合。
14.根据权利要求1～13中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
所述二维材料层包括乱层构造部分。
15.根据权利要求1～14中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备接触层，
所述接触层被配置成与所述二维材料层接触。
16.根据权利要求1～15中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备导电体，
所述导电体被配置成与所述二维材料层接触。
17.根据权利要求16所述的电磁波检测器，其中，
所述导电体包括多个导电部分，
所述多个导电部分相互隔开间隔地配置。
18.根据权利要求1～17中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备基板部，
所述二维材料层、所述第1电极部、所述第1电极部以及所述铁电体层配置于所述基板部上。
19.根据权利要求1～18中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备与所述铁电体层接触的第3电极部，
从所述第3电极部与所述第1电极部或者所述第2电极部之间取出电信号。
20.根据权利要求1～19中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
所述二维材料层包含从由石墨烯、过渡金属二硫属化物、黑磷、硅烯、石墨烯纳米带以及硼烯构成的群选择的任意材料。
21.根据权利要求1～20中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备薄膜电介质层，
所述薄膜电介质层被所述二维材料层和所述半导体层夹着，并且构成为在被照射电磁波的情况下流过电流。
22.根据权利要求1～21中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备热电材料层，
所述热电材料层被所述二维材料层和所述半导体层夹着，并且构成为在被照射电磁波的情况下流过电流。
23.根据权利要求1～22中的任意一项所述的电磁波检测器，其中，
还具备发热材料层，
所述发热材料层被配置成与所述铁电体层接触。
24.一种电磁波检测器阵列，
具备多个权利要求1～23中的任意一项所述的电磁波检测器，
多个所述电磁波检测器沿着第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向的至少任意一个排列而配置。
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Family Cites Families (9)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102255301B1 (ko) * 2014-05-19 2021-05-24 삼성전자주식회사 강유전성 물질을 포함하는 광전자소자
KR102237826B1 (ko) 2014-07-18 2021-04-08 삼성전자주식회사 그래핀 소자와 그 제조 및 동작방법과 그래핀 소자를 포함하는 전자장치
JP6297233B1 (ja) * 2016-07-12 2018-03-20 三菱電機株式会社 電磁波検出器及び電磁波検出器アレイ
CN106784122B (zh) * 2016-12-01 2018-06-22 浙江大学 基于石墨烯/掺硼硅量子点/硅的光电探测器及制备方法
JP6918591B2 (ja) 2017-06-16 2021-08-11 株式会社豊田中央研究所 電磁波検出器およびその製造方法
KR102561102B1 (ko) * 2018-02-13 2023-07-28 삼성전자주식회사 2차원 절연체를 포함하는 근적외선 센서
WO2020003613A1 (ja) * 2018-06-26 2020-01-02 三菱電機株式会社 電磁波検出器および電磁波検出器アレイ
US11876141B2 (en) 2018-06-28 2024-01-16 Mitsubishi Electric Corporation Electronic device using graphene, manufacturing method for the device, and electromagnetic wave detector including the device
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