基于氮化铝薄膜的日盲型柔性紫外光探测器.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CN108447945A(43)申请公布日2018.08.24(21)申请号201810351665.5(22)申请日2018.04.19(66)本国优先权数据201711479064.42017.12.29CN(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人陆小力史泽堃张稀铁王涛姚会娟张进成郝跃(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人王品华朱红星(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于氮化铝薄膜的日盲型柔性紫外光探测器(57)摘要本发明公开了一种基于氮化铝薄膜的日盲型柔性紫外光探测器，主要解决现有日盲型紫外光探测器灵敏度低且不能弯曲的问题。其技术方案是：1.使用脉冲激光沉积技术，在氧化锌做牺牲层的蓝宝石衬底上生长氮化铝薄膜；2.在氮化铝薄膜表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯，用硫酸铵溶液除去氧化锌薄膜；3.将氮化铝薄膜转移到后续所需的柔性透光衬底上，用丙酮溶液除去聚甲基丙烯酸甲酯；4.在氮化铝薄膜表面加电极，完成柔性日盲型紫外探测器的制作。本发明采用氮化铝薄膜作为紫外探测材料，提高了探测器收集光生载流子的速度，提高了日盲型紫外探测器的灵敏度，实现了探测器的弯曲，满足柔性电子设备的要求，可用于半导体器件的制备。CN108447945ACN108447945A权利要求书1/1页1.一种基于氮化铝薄膜的日盲型柔性紫外光探测器的制作方法，包括：(1)在蓝宝石衬底上生长氧化锌薄膜：1a)将蓝宝石衬底、氧化锌靶材和氮化铝靶材放入脉冲激光沉积系统的反应室中，对反应室抽真空；1b)向反应室中通入氧气，使反应室的氧压维持在5*10-5mbar，设定激光器的能量密度为1.2J/cm2和频率为6Hz，设定衬底的温度为600℃，使激光器射出激光，烧灼氧化锌靶材2500次，使烧灼出来的氧化锌等离子体沉积在蓝宝石衬底上，完成氧化锌薄膜的生长；(2)在氧化锌薄膜上沉积一层氮化铝薄膜：调节通入反应室的氧气，使反应室的氧压维持在1.8*10-5mbar，设定激光器的能量密度为2.4J/cm2和频率为6Hz，设定衬底的温度为600℃，使激光器射出激光，烧灼氮化铝靶材2500次，以在氧化锌薄膜上沉积氮化铝等离子体，得到氮化铝薄膜；(3)在氮化铝薄膜上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA：在氮化铝薄膜的表面旋涂一层用氯苯稀释1/6的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，并放在加热台上，在150℃下加热3分钟，在180℃下加热1.5分钟，再自然降温，形成一层附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的氮化铝薄膜；(4)将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的氮化铝薄膜与蓝宝石衬底分离：将旋涂了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的氮化铝薄膜浸泡在硫酸铵溶液中，除去氧化锌薄膜，待薄膜边角微微翘起时，将其取出至清水中，利用水的张力使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的氮化铝薄膜与蓝宝石衬底脱离；(5)将单晶氮化铝薄膜从蓝宝石衬底转移到后续所需的柔性衬底上：5a)用后续使用所需的柔性导电衬底捞起漂浮的附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的氮化铝薄膜，放在加热台上，并以3分钟1℃的速度烘干，使氮化铝薄膜完全粘附在衬底上；5b)将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的氮化铝薄膜放入丙酮溶液中浸泡5分钟，除去表面的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，得到可弯曲的自支撑单晶氮化铝薄膜；(6)根据探测器不同的电极要求，在氮化铝薄膜表面加不同结构的电极完成柔性日盲型紫外探测器的制作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述的对反应室抽真空，其真空度要求达到1*10-6mbar以下。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中在氮化铝薄膜的表面旋涂一层用氯苯稀释1/6的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，是先在氮化铝薄膜的表面滴上用氯苯稀释1/6的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液；然后设置旋转速度为500转/秒，旋转5秒后，再改变旋转速度为3000转/秒，旋转60秒。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(6)不同结构的电极，包括叉指电极结构、双面电极结构和单面电极结构。2CN108447945A说明书1/5页基于氮化铝薄膜的日盲型柔性紫外光探测器技术领域[0001]本发明属于微电子技术领域，特别涉及一种日盲型柔性紫外光探测器，可用于半导体器件的制备。背景技术[0002]太阳紫外辐射在通过大气层时，大气层中的臭氧层对200～280nm波段的紫外辐射具有强烈的吸收作用，这一波段紫外辐射在近地大气中几乎不存在，形成所谓的日盲区。日盲型紫外探测器利用日盲区的紫外波段探测目标,其背景干扰小,且不需要低温致冷,体积小,重量轻,与硅紫外探测器、光电倍增管等现行紫外探