一种MSM型日盲紫外探测器的制备方法.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CN111081825A(43)申请公布日2020.04.28(21)申请号201911328862.6(22)申请日2019.12.20(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人潘新花刘浩叶志镇(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人万尾甜韩介梅(51)Int.Cl.H01L31/20(2006.01)H01L21/02(2006.01)H01L31/0368(2006.01)H01L31/032(2006.01)H01L31/09(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种MSM型日盲紫外探测器的制备方法(57)摘要本发明公开了一种MSM型日盲紫外探测器的方法，该日盲紫外探测器自下而上依次有c-Al2O3层、N:Ga2O3多晶层和Au/Ti叉指电极。其制备方法如下：直接使用c-Al2O3层作为衬底，然后采用PLD方法制备N:Ga2O3多晶层，最后镀上Au/Ti叉指电极完成日盲紫外探测器的制作。相比于传统的日盲紫外探测器，此方法制备的日盲紫外探测器具有结构简单、制备容易、成本低下、响应度高，响应时间快等特点，在军事领域、民用领域均有着较高的应用价值。CN111081825ACN111081825A权利要求书1/1页1.一种MSM型日盲紫外探测器的制备方法，其特征在于，该探测器自下而上依次有c-Al2O3层(1)、N:Ga2O3多晶层(2)和Au/Ti叉指电极(3)，该探测器的制备方法包括以下步骤：1)将c-Al2O3衬底进行清洁，获取表面无杂质且表面无氧吸附的c-Al2O3层(1)；对c-Al2O3衬底依次使用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗；清洗结束后使用氮气枪吹干表面水分，然后放进O-plasma等离子清洗机，使用O-plasma轰击c-Al2O3层(1)表面10～15min；最后将洁净的c-Al2O3层放入真空腔室，对衬底进行加热至200℃保温20min，实现衬底表面去氧、去杂质吸附目的；获得表面无杂质且表面无氧吸附的c-Al2O3层(1)；2)在洁净的c-Al2O3层(1)上使用PLD方法制备厚度为20～300nm的N:Ga2O3多晶层(2)；将步骤1)清洗过的c-Al2O3层放入PLD装置生长室中，调整Ga2O3靶材与c-Al2O3层(1)之－5间的距离为60mm，生长室真空度抽至10Pa，然后将c-Al2O3层(1)加热至600～700℃，维持温度恒定，在真空腔室中通入N2O，调节压强，使压强维持为1Pa，开启激光器，激光能量2200mJ/cm，频率为3Hz，让激光束聚焦到Ga2O3陶瓷靶靶面烧蚀靶材，形成余辉，先进行预沉积5min，去除靶材表面Ga、O比例不均匀层，然后再将靶材与衬底间的挡板打开，在c-Al2O3层(1)上沉积薄膜，制得N:Ga2O3多晶层(2)；3)在上述制备获取的N:Ga2O3多晶层(2)上蒸镀厚度为50nm/25nm的Au/Ti叉指电极(3)，获得Ga2O3多晶薄膜MSM型日盲紫外探测器。2CN111081825A说明书1/4页一种MSM型日盲紫外探测器的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种日盲紫外探测器的制备方法，属于半导体光电器件技术领域。背景技术[0002]紫外探测技术是在红外探测技术发展遇到瓶颈以后，为了解决红外探测技术的缺陷而发明的新型军用、民用技术。它广泛应用于空间通讯、高压电晕探测、导弹预警、生物医学等领域。目前市场主要受控于硅基紫外探测器和传统商用光电倍增管，还未见不受太阳光影响的日盲紫外探测器。[0003]Ga2O3是一种新型宽禁带半导体材料，禁带宽度4.9eV低于太阳光波段，具有直接带隙能带结构，可见光透过率高，物理化学性质稳定，高温稳定性好等优点。相较于传统光电倍增管和硅基紫外探测器，以及常见的半导体紫外探测器，其有着无需价格昂贵的滤光片，工作电压较低、体积小、能耗较小、可高温使用、重量轻，不受太阳光影响，误报率低等优点。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种制备工艺简单安全、制作成本低、易于生产，且响应度高、响应时间短，不受日光影响，可全天候使用的Ga2O3多晶薄膜MSM型日盲紫外探测器的制备方法。[0005]本发明的Ga2O3多晶薄膜MSM型日盲紫外探测器，自下而上包含有c-Al2O3层、N:Ga2O3多晶层和Au/Ti叉指电极。制备方法包括以下步骤：[0006]1)将c-Al2O3衬底进行清洁，获取表面无杂质且表面无氧吸附的c-Al2O3层；[0007]将c-Al2O3衬底依次使用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗；清洗结束后使用氮气枪吹干表面水分，然后放进O-plasma等离子清洗机，使用O-pl