氧化镓基日盲紫外光电探测器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114361286A(43)申请公布日2022.04.15(21)申请号202111404576.0(22)申请日2021.11.24(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区庄市大道519号(72)发明人刘宁涛张文瑞叶继春(74)专利代理机构杭州华进联浙知识产权代理有限公司33250代理人何凯歌(51)Int.Cl.H01L31/108(2006.01)H01L31/0224(2006.01)H01L31/032(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称氧化镓基日盲紫外光电探测器(57)摘要本发明涉及一种氧化镓基日盲紫外光电探测器，包括依次层叠设置的第一电极层、铁电层、氧化镓层和第二电极层，其中，第一电极层与铁电层形成欧姆接触。本发明中，铁电层自发极化形成的局域场能够用于耗尽氧化镓层的内部缺陷，调控氧化镓层的能带结构及界面耗尽区宽度，而存在于氧化镓层中的光生电子空穴对在耗尽区及外电场的作用下会被加速，由此提高了氧化镓基日盲紫外光电探测器光生载流子的浓度和分离效率，同时，铁电层的剩余极化能够调控氧化镓层的内部及界面缺陷的分布。因此，本发明的氧化镓基日盲紫外光电探测器的暗电流低、光暗电流比高，进而使得氧化镓基日盲紫外光电探测器具有低功耗性、高可靠性和高灵敏性等特点。CN114361286ACN114361286A权利要求书1/1页1.一种氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，包括第一电极层以及依次层叠设置于所述第一电极层上的铁电层、氧化镓层和第二电极层，其中，所述第一电极层与所述铁电层形成欧姆接触。2.根据权利要求1所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述氧化镓层选自非晶氧化镓层、多晶氧化镓层、单晶氧化镓层中的至少一种。3.根据权利要求1所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述氧化镓层的厚度为300nm‑900nm。4.根据权利要求1所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述第二电极层选自Ti层、Al层、Ni层、Au层、Mo层中的至少一种。5.根据权利要求1所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述铁电层的材料选自Pb(Zr,Ti)O3基铁电材料、BaTiO3基铁电材料、BiFeO3基铁电材料、(Bi,Na)TiO3基铁电材料、聚偏氟乙烯基聚合物铁电材料中的至少一种。6.根据权利要求1所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述铁电层的厚度为20nm‑300nm。7.根据权利要求1所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述第一电极层包括非导电衬底和层叠设置于所述非导电衬底上的底电极层，所述铁电层层叠设置于所述底电极层背离所述非导电衬底层的表面上。8.根据权利要求7所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述非导电衬底选自单晶Ga2O3衬底、蓝宝石衬底、GaN衬底、AlN衬底、石英衬底、云母衬底中的至少一种。9.根据权利要求7所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述底电极层选自ITO层、LaNiO3层、La1‑xSrxMnO3层、SrRuO3层、ZnO层、Al掺杂ZnO层中的至少一种。10.根据权利要求1所述的氧化镓基日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述第一电极层选自铂金衬底、Nb掺杂SrTiO3衬底中的至少一种。2CN114361286A说明书1/4页氧化镓基日盲紫外光电探测器技术领域[0001]本发明涉及光电探测技术领域，特别是涉及氧化镓基日盲紫外光电探测器。背景技术[0002]日盲紫外光电探测器利用对应日盲区的特征紫外工作波段(200nm‑280nm)，可以有效避免空间太阳背景辐射的影响，具有高灵敏度、保密性强、低背景干扰、虚警率低等特点，应用广泛。[0003]氧化镓(Ga2O3)是一种新兴的超宽带隙半导体材料(～4.9eV)，其具有α、β、γ、δ、ε五种不同的晶体结构，其中属于单斜相的β‑Ga2O3最为稳定，是目前国际上研发新一代日盲紫外光电探测器的重点前沿方向。基于氧化镓材料的光电探测器中，金属‑半导体‑金属(MSM)型结构的光电探测器的结构及制备工艺简单，且成本低廉，受到广泛的关注和研究，但是，其仍然存在暗电流高、光暗电流比低的问题，严重制约了其光电性能的优化与提升。发明内容[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种氧化镓基日盲紫外光电探测器，所述氧化镓基日盲紫外光电探测器的暗电流低、光暗电流比高，具有低功耗性、高可靠性和高灵敏性等特点。[0005]一种氧化镓基日盲紫外光电探测器，包括第一电极层以及依次层叠设置于所述第一电极层上的铁电层、氧化镓层和第二电极层，其中，所述第一电极层与所述铁电层形成欧姆接触。[