基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器及其制备方法.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CN108666395A(43)申请公布日2018.10.16(21)申请号201810510314.4C23C14/08(2006.01)(22)申请日2018.05.24(71)申请人北京邮电大学地址100876北京市海淀区西土城路10号(72)发明人吴真平王月晖支钰崧焦雷张晓陈政委唐为华(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人姜荣丽(51)Int.Cl.H01L31/20(2006.01)H01L31/108(2006.01)H01L31/0376(2006.01)C23C14/35(2006.01)C23C14/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器及其制备方法(57)摘要本发明公开了基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器及其制备方法，属于光电探测器技术领域。该方法采用(0001)晶面的Al2O3作为衬底，并对衬底进行清洗；然后将清洗干净的衬底送入沉积室中，在衬底上应用射频磁控溅射技术生长氧化镓薄膜；最后在非晶氧化镓薄膜上用镂空的叉指掩膜板遮挡，采用直流磁控溅射方法在叉指掩膜板上溅射一层叉指金属电极，得到日盲紫外光电探测器，结构为MSM型三明治结构，从下到上分别是Al2O3衬底，非晶态氧化镓薄膜材料，Ti/Au叉指金属电极。本发明制造工艺简单，重复性好，暗电流小，稳定性高，响应速度快,紫外可见抑制比高，符合节能减排的理念，适宜进行大规模生产，具有广阔的发展前景。CN108666395ACN108666395A权利要求书1/1页1.基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：采用C面蓝宝石，即(0001)晶面的Al2O3作为衬底，并对衬底进行清洗；然后用干燥的N2气吹干，等待下一步使用；步骤二：将清洗干净的衬底送入沉积室中，在衬底上应用射频磁控溅射技术生长氧化镓薄膜；得到的非晶氧化镓薄膜的厚度为200nm；步骤三：将步骤二中制备的非晶氧化镓薄膜上用镂空的叉指掩膜板遮挡，采用直流磁控溅射方法在叉指掩膜板上溅射一层叉指金属电极，得到日盲紫外光电探测器；所述叉指金属电极总厚度30nm，按从下往上的顺序：靠近非晶氧化镓薄膜的为Ti层，厚度为10nm；Ti层上为Au层，厚度为20nm；叉指金属电极的指宽为200μm，指长为2800μm，各叉指的间距为200μm，光敏面积为2800μm×1200μm。2.如权利要求1所述的基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤一所述的清洗过程如下：将衬底依次浸泡在15mL的丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗15min，取出后用流动的去离子水冲洗。3.如权利要求1所述的基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤二所述的射频磁控溅射技术的具体参数如下：生长采用高纯的氧化镓靶材，首-4先抽真空，抽真空后使腔体内的压强小于1×10Pa，工作气氛为Ar气和O2气，Ar：O2＝24sccm：4sccm，工作气压为2.0Pa，衬底温度为723K，溅射功率为60W，溅射时间为120min。4.如权利要求1所述的基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤三所述的直流磁控溅射方法是在本底真空压强1×10-4Pa条件下，通入溅射气体为Ar气，溅射沉积室压强保持为3Pa，衬底温度为室温，溅射功率为40W，溅射时间为30s，其中Ti层的溅射时间为10s，Au层的溅射时间为20s。5.基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器，其特征在于，具体结构为“金属-半导体-金属”型三明治结构，从下到上分别是Al2O3衬底，非晶态氧化镓薄膜和Ti/Au叉指金属电极。6.如权利要求5所述的基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器，其特征在于，所述的日盲紫外光电探测器中，非晶氧化镓薄膜的厚度200nm，所述的Ti/Au叉指金属电极，靠近非晶氧化镓薄膜的为Ti层，厚度为10nm；Ti层上为Au层，厚度为20nm；Ti/Au叉指金属电极的指宽为200μm，指长为2800μm，各叉指的间距为200μm，光敏面积为2800μm×1200μm。2CN108666395A说明书1/3页基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器及其制备方法技术领域[0001]本发明属于光电探测器技术领域，具体涉及一种基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法。背景技术[0002]日盲紫外探测器是一种非常重要的光电传感器件，已经成为继红外和激光探测器技术之后的又一种重要的光电探测器，在军事、民用、科学研究和工业领域都有着较为广阔的应用。目前市场上使用较多的日盲紫外探测器主要有硅基紫外光电管和光电倍增