本发明涉及光电探测，具体涉及一种基于二次谐波效应增强的外尔半金属非线性光电探测器。
背景技术：
1、自石墨烯光电探测器成功制备以来，将半金属材料用于高速、宽光谱光电探测器的可行性逐渐得到了确认。其中外尔半金属具有宽波段光吸收的能力和较大的吸收系数，同时在室温下具有与石墨烯相当的载流子迁移率和少的热致载流子等优点，使外尔半金属在室温宽波段光电探测领域颇具优势。然而在兼顾响应波段宽和响应速度快的前提下，半金属探测器在中远红外响应度低的技术瓶颈一直没有得到解决，因此为便于外尔半金属光电探测器更好地适用于各种应用场景，有效提高外尔半金属光电探测器的响应度是十分有必要的。
2、相关研究表明，过渡金属磷族化合物的外尔半金属在室温下的二阶非线性极化率比传统非线性晶体如znte高一个量级。这是因为第一类外尔半金属属于4mm点群，不具有中心反演对称性，其非线性光学响应与外尔点处发散的贝里曲率相关，是绝大多数新奇非线性光学响应的来源。同时根据晶体物理学，二阶非线性光学效应只能在非中心对称结构的体系中存在，因此选用外尔半金属的非中心对称晶面作为光敏面(例如112面)，利用不同波长下的角度相位匹配技术及二次谐波效应，提高了光电探测器的响应度。本发明制作的光电探测器在室温宽波段光电探测领域颇具优势，而且结构简单，无需像基于石墨烯材料的光电探测器需要衬底，制作成本低，制得的光电器件具有良好重复性和稳定性；同时能在外尔半金属晶体中同时参与光-光相互作用和光电转换，极大简化光电系统的设计，并有望解决外尔半金属光电探测器在红外光区域响应度低的难题，从而在光通信、光信息处理和光电子学等领域发挥重要作用。
技术实现思路
1、为了解决现有外尔半金属光电探测器在红外光区域响应度相对较低的问题，本发明提供一种基于二次谐波效应增强的外尔半金属非线性光电探测器。
2、采用外尔半金属的非中心对称晶面取代传统的001晶面作为光敏面；利用相位匹配技术产生二次谐波，基于探测波长，调整入射角度。所述光电探测器的外尔半金属非中心对称晶面上有光刻的叉指电极，外尔半金属要与电极欧姆接触，外接的电压源、电流表需要与外尔半金属连接成回路。
3、本发明的有益效果是：
4、基于外尔半金属具有极高的二阶非线性系数，利用相位匹配技术产生二次谐波(shg)，基于探测波长，调整入射角度，直接将shg中的光-光相互作用直接转换为电信号，增大了光电转换效率，进而提高的响应度可达30％-50％，同时具有更大的探测率，而且在外尔半金属晶体中同时参与光-光相互作用和光电转换，所以极大简化了光电系统的设计。外尔半金属为零带隙材料，探测光谱范围广，可实现不外加偏压，在室温和低温均可工作，所以本发明制作的光电探测器结构简单，无需像基于石墨烯材料的光电探测器需要衬底，操作方便，制作成本低，制得的光电器件具有良好重复性和稳定性。
1.一种基于二次谐波效应增强的外尔半金属非线性光电探测器，其特征在于：采用外尔半金属的非中心对称晶面(如112面)取代传统的001晶面作为光敏面；基于二次谐波效应，利用相位匹配技术，直接将shg中的光-光相互作用直接转换为电信号，提高了光电探测器的响应度。所述光电探测器的外尔半金属的非中心对称晶面上有光刻的叉指电极，外尔半金属要与电极欧姆接触，外接的电压源、电流表需要与外尔半金属连接成回路。
2.根据权利要求1所述的一种基于二次谐波效应增强的外尔半金属非线性光电探测器，其特征在于，所述光电探测器是外尔半金属的非中心对称晶面作为光敏面。
3.根据权利要求1所述的一种基于二次谐波效应增强的外尔半金属非线性光电探测器，其特征在于，利用相位匹配技术产生二次谐波，基于探测波长，调整入射角度。
4.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述外尔半金属块状晶体包括但不限于nbas、taas、tap、nbp。
5.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述叉指电极的材质包括但不限于金、银、铜、铂或镍。
6.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述叉指电极的尺寸选用但不限于50μm。
7.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述外尔半金属的非中心对称晶面与所述电极形成欧姆接触的两个接触面是平行的。
8.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述电压源施加的电压值选用但不限于0v～10v。
9.根据权利要求1～8任一项所述的光电探测器在光电探测领域中的应用，其特征在于，所适用的温度为室温及低温。
10.根据权利要求1～8任一项所述的光电探测器在光电探测领域中的应用，其特征在于，所适用的波段为紫外、可见、近红外、中远红外和太赫兹波段。
