一种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CN114914312A(43)申请公布日2022.08.16(21)申请号202210632090.0C23C14/08(2006.01)(22)申请日2022.06.07(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410000湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人周长祺路远冯云松吴昌金伟陈友才马宏宇(74)专利代理机构青岛利知星知识产权代理事务所(普通合伙)37367专利代理师俞晨波(51)Int.Cl.H01L31/0224(2006.01)H01L31/109(2006.01)H01L31/18(2006.01)C23C14/35(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种日盲紫外探测器及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种日盲紫外探测器及其制备方法，日盲紫外探测器包括衬底、设置在衬底表面的VO2层、设置在VO2层表面的Ga2O3层、设置在Ga2O3层表面的电极，电极呈梳状结构。本申请公开的上述技术方案，将异质结设置为VO2层，当VO2层温度升高时，可以直接诱导VO2层的绝缘态‑金属态可逆相变，因此，相对于只能通过电极两端的电压调控探测器的性能，利用VO2绝缘‑金属可逆相变特性，增加调控探测器的光电特性的手段，提高探测器的抗干扰性能，从而可以提高日盲紫外探测器性能的稳定性，进而提高该器件的探测性能。CN114914312ACN114914312A权利要求书1/1页1.一种自供能日盲紫外探测器，其特征在于，包括：衬底；设置在所述衬底表面的VO2薄膜，所述VO2薄膜退火处理；设置在所述VO2薄膜表面的a‑Ga2O3薄膜；设置在所述a‑Ga2O3薄膜表面的梳状电极。2.根据权利要求1所述的一种自供能日盲紫外探测器，其特征在于，所述VO2薄膜的厚度为100~300nm。3.根据权利要求1所述的一种自供能日盲紫外探测器，其特征在于，所述VO2薄膜的退火温度为300~400℃。4.根据权利要求1所述的一种自供能日盲紫外探测器，其特征在于，所述a‑Ga2O3薄膜的厚度为100~300nm。5.根据权利要求1所述的一种自供能日盲紫外探测器，其特征在于，所述梳状电极选自Au电极。6.根据权利要求5所述的一种自供能日盲紫外探测器，其特征在于，所述两个指间距≤1μm。7.一种权利要求1所述的一种自供能日盲紫外探测器，其特征在于，包括以下使用步骤：（1）在衬底表面制备VO2薄膜，且VO2薄膜采用射频磁控溅射技术制备；（2）将所述VO2薄膜退火处理，且退火处理的温度为300~400℃；（3）在所述VO2薄膜表面采用射频磁控溅射技术制备a‑Ga2O3薄膜，采用射频磁控溅射技术；（4）在所述a‑Ga2O3薄膜表面制备电极，得到日盲紫外探测器。2CN114914312A说明书1/5页一种日盲紫外探测器及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及紫外线探测，特别涉及一种日盲紫外探测器及其制备方法，属于紫外线探测技术领域。背景技术[0002]日盲紫外探测技术在导弹预警、高温火焰检测、紫外通讯、生化物质检测以及空间探测等领域有着广泛的应用，在过去的几十年中，科学家们已经广泛研究了几种宽带隙半导体，与其他宽带隙半导体材料相比，Ga2O3具有比较合适的禁带宽度（4.5eV‑4.9eV），非常适合进行日盲紫外探测，而且无需任何额外的复杂的合金化工艺，同时拥有较高吸收系数，更高的热稳定性和化学稳定性，且具有较高的击穿场（8MV/cm），因此Ga2O3材料在日盲紫外探测器和高功率器件等方面的广阔前景引起了科研人员的广泛关注，随着柔性光电器件和大面积光伏器件的发展，迫切需要低成本，制备工艺简单，大面积生产，制备温度低的材料，由于非晶Ga2O3（a‑Ga2O3）制备技术要求较低，且光电性能优异，因此受到越来越多的关注，尽管有的已经报道的a‑Ga2O3探测器内部缺陷增益使其获得较高的响应度，但是同时由于内部缺陷可以引起持续光电导效应并导致探测器的响应速度非常慢，较慢的响应速度使其无法满是现代高频信号探测的需求，最近，节能成为全世界最重要的问题之一，自供能探测器由于可以在没有任何外部电源的情况下工作而受到越来越多的关注，传统自供能光电探测器主要基于PN结、异质结和肖特基结构成，而且结型探测器可以实现较快的响应速度，由于缺乏可靠的p型a‑Ga2O3材料，而且由两种或更多种具有不同带隙的半导体组成的异质结构有望实现单材料系统无法实现的应用，所以异质结可能是制造a‑Ga2O3日盲光电探测器的理想结构，而传统的的探测结构无法获得异质结，从而导致自供能探测器效果较差。发明内容[0003]本发明的目的在提供一种日盲紫外探测器及其制备方法，本申请通过VO2薄膜代替传统的半导体薄膜材料，利用VO2