一种氧化镓日盲紫外探测器及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115663055A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211374999.7(22)申请日2022.11.04(71)申请人杭州富加镓业科技有限公司地址311421浙江省杭州市富阳区春江街道江南路68号第23幢301室(72)发明人齐红基陈端阳包森川张龙(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)44268专利代理师刘芙蓉(51)Int.Cl.H01L31/101(2006.01)H01L31/0336(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种氧化镓日盲紫外探测器及其制备方法(57)摘要本发明公开一种氧化镓日盲紫外探测器及其制备方法，探测器包括：导电衬底；氧化镓薄膜，设置在导电衬底一表面上，氧化镓薄膜远离导电衬底的一侧设置有凹槽；氧化镓纳米线阵列，设置在凹槽中；二维材料层，覆盖在氧化镓纳米线阵列及氧化镓薄膜上，并与氧化镓纳米线阵列形成异质结结构；阴极，设置在导电衬底远离所述氧化镓薄膜的一侧；阳极，设置在二维材料层远离氧化镓纳米线阵列的一侧。本发明通过异质结形成的内建电场与氧化镓纳米线阵列压电效应产生的压电势构建的内建电场相叠加，加快载流子分离和迁移，降低载流子的复合率，大幅提高探测器在日盲紫外光照下的电流，提高探测器的响应度和响应速度，提高探测器的光电探测性能。CN115663055ACN115663055A权利要求书1/2页1.一种氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述氧化镓日盲紫外探测器包括：导电衬底；氧化镓薄膜，设置在所述导电衬底一表面上，所述氧化镓薄膜远离所述导电衬底的一侧设置有凹槽；氧化镓纳米线阵列，设置在所述凹槽中；二维材料层，覆盖在所述氧化镓纳米线阵列及氧化镓薄膜上，并与所述氧化镓纳米线阵列形成异质结结构；阴极，设置在所述导电衬底远离所述氧化镓薄膜的一侧；阳极，设置在所述二维材料层远离所述氧化镓纳米线阵列的一侧。2.根据权利要求1所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述氧化镓薄膜的材料选自α‑Ga2O3、β‑Ga2O3、γ‑Ga2O3、ε‑Ga2O3、δ‑Ga2O3中的一种；和/或，所述氧化镓纳米线阵列的材料选自α‑Ga2O3、β‑Ga2O3、γ‑Ga2O3、ε‑Ga2O3、δ‑Ga2O3中的一种。3.根据权利要求1所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述二维材料层的材料选自石墨烯、二硫化钼、氮化硼中的一种。4.根据权利要求1所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述氧化镓纳米线阵列中的氧化镓纳米线的形状为圆柱状、圆台状、圆锥状、棱锥状中的至少一种。5.根据权利要求1所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述氧化镓纳米线阵列垂直设置在所述凹槽中。6.根据权利要求1所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述凹槽为一个或多个，当所述凹槽为多个时，所述凹槽呈周期性排列。7.一种如权利要求1‑6任一项所述的氧化镓日盲紫外探测器的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供导电衬底；在所述导电衬底一表面上形成氧化镓薄膜，并在所述氧化镓薄膜远离所述导电衬底的一侧形成凹槽；在所述凹槽中形成氧化镓纳米线阵列；在所述氧化镓纳米线阵列及氧化镓薄膜上覆盖二维材料，形成二维材料层，所述二维材料层与所述氧化镓纳米线阵列形成异质结结构；在所述导电衬底远离所述氧化镓薄膜的一侧形成阴极；在所述二维材料层远离所述氧化镓纳米线阵列的一侧形成阳极。8.根据权利要求7所述的氧化镓日盲紫外探测器的制备方法，其特征在于，通过外延法在所述导电衬底一表面上形成氧化镓薄膜，通过刻蚀方法在所述氧化镓薄膜远离所述导电衬底的一侧形成凹槽。9.根据权利要求7所述的氧化镓日盲紫外探测器的制备方法，其特征在于，通过外延法在所述凹槽中形成氧化镓纳米线阵列；通过转移法，将所述二维材料转移并覆盖在所述氧化镓纳米线阵列及氧化镓薄膜上形成二维材料层。10.根据权利要求7所述的氧化镓日盲紫外探测器的制备方法，其特征在于，2CN115663055A权利要求书2/2页在所述导电衬底远离所述氧化镓薄膜的一侧沉积第一金属，形成阴极；在所述二维材料层远离所述氧化镓纳米线阵列的一侧沉积第二金属，形成阳极。3CN115663055A说明书1/8页一种氧化镓日盲紫外探测器及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及日盲紫外探测器技术领域，尤其涉及一种氧化镓日盲紫外探测器及其制备方法。背景技术[0002]氧化镓(Ga2O3)是一种新型的宽禁带透明导电半导体，其禁带宽度为4.6～5.1eV，对应的吸收截止边为240～270nm，位于日盲紫外光区域(200～280nm)。基于氧化镓的日盲紫外探测器在导弹追踪、火焰探测、臭氧监测、雷电预警和