MgZnO日盲光敏电阻器及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102569483A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102569483A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201110427751.8H01L31/032(2006.01)(22)申请日2011.12.19H01L31/18(2006.01)(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人张希清刘凤娟胡佐富黄海琴王永生(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人毛燕生(51)Int.Cl.H01L31/08(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称MgZnO日盲光敏电阻器及其制备方法(57)摘要MgZnO日盲光敏电阻器及其制备方法，属于光电子信息领域，主要用于产生低偏压、高响应的日盲光敏电阻器。解决了大组份Mg的MgZnO制备的相分离问题。MgZnO薄膜制备日盲光敏电阻器是在R面蓝宝石衬底生长第一层MgxZn1-xO过渡层、第二层MgyZn1-yO过渡层、高组份Mg的MgZZn1-ZO薄膜和电极。步骤一将清洗过的R面蓝宝石衬底传入MBE预生长室；步骤二R面蓝宝石衬底在预生长室750-850℃处理15-30分钟；步骤三R面蓝宝石衬底传入生长室，在生长温度400-500℃下生长第一层2-10nm厚的MgxZn1-xO过渡层，其中X＝0.16-0.20；接着在相同生长温度下生长第二层2-10nm厚的MgyZn1-yO过渡层，其中Y＝0.26-0.40；步骤四在生长温度400-500℃下，生长MgZZn1-ZO薄膜，其中Z＝0.43-0.55；步骤五在MgZZn1-ZO薄膜上，制备厚度100-150nm的金属电极，其中金属材料是Al、Au、Pt。制备工艺简单、成本低。CN102569483ACN102569483A权利要求书1/1页1.一种MgZnO日盲光敏电阻器，其特征在于：MgZnO薄膜制备日盲光敏电阻器是在R面蓝宝石衬底生长低组份Mg的第一层MgxZn1-xO过渡层、第二层MgyZn1-yO过渡层、高组份Mg的MgZZn1-ZO薄膜和电极。2.根据权利要求1所述的一种MgZnO日盲光敏电阻器，其特征在于：所述的第一层MgxZn1-xO过渡层中X＝0.16-0.20，厚度为2-10nm；所述的第二层MgyZn1-yO过渡层中Y＝0.26-0.40，厚度为2-10nm。3.根据权利要求1所述的一种MgZnO日盲光敏电阻器，其特征在于：所述的MgZZn1-ZO薄膜中Z＝0.43-0.55。4.一种MgZnO日盲光敏电阻器制备方法，其特征在于：该方法的步骤包括：步骤一将清洗过的R面蓝宝石衬底传入MBE预生长室；步骤二R面蓝宝石衬底在预生长室750-850℃处理15-30分钟；步骤三R面蓝宝石衬底传入生长室，在生长温度400-500℃下生长第一层厚度为2-10nm的MgxZn1-xO过渡层，其中X＝0.16-0.20；接着在相同生长温度下生长第二层厚度为2-10nm的MgyZn1-yO过渡层，其中Y＝0.26-0.40；步骤四在生长温度400-500℃下，生长MgZZn1-ZO薄膜，其中Z＝0.43-0.55；步骤五在MgZZn1-ZO薄膜上，制备厚度100-150nm的金属电极，其中金属材料是Al、Au、Pt。2CN102569483A说明书1/3页MgZnO日盲光敏电阻器及其制备方法技术领域[0001]本发明属于光电子信息领域，涉及一种MgZnO日盲光敏电阻器，主要用于产生低偏压、高响应的日盲光敏电阻器。背景技术[0002]日盲光敏电阻器是许多应用领域的关键元件，广泛应用于火警探测、火焰传感、天文学观测与研究、航空及航天跟踪与控制、气象环境监测与预报、医疗卫生与生物工程、通信等领域。传统上用光电倍增管(PMT)和过滤器及荧光降频技术做日盲检测，然而这种设备具有成本高、运行时需要高压、体积大、重量重等缺点。而半导体光敏电阻器具有运行时电压很低、体积小、成本低等优点。紫外光敏电阻需要宽禁带半导体，在宽禁带半导体中，GaN和ZnO基材料可能是最有希望实现日盲光敏电阻器的。在ZnO基材料中，MgZnO是最有希望制备出日盲光敏电阻器的材料之一，在日盲区要求有大Mg组份的MgZnO。研究结果表明，大组份Mg的MgZnO制备会出现相分离，其制备非常困难。原因有二个：一是在通常C面蓝宝石衬底上生长ZnO极性问题，而是MgO、ZnO和C面蓝宝石晶格失配较大。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是，解决大组份Mg的MgZnO制备的相分离问题。提供一种MgZnO日盲光敏电阻器及其制备方法。[0004]本发明解决其技术问题的技术方案：[0005]一种MgZnO日盲光敏电阻器，该