The invention discloses an AlGaN-based metal-semiconductor-metal ultraviolet detector on Si substrate and a preparation method thereof. The ultraviolet detector of the invention comprises a Si substrate, an Al buffer layer, an AlGaN layer and a Ni/Au metal interdigital electrode in contact with an AlGaN Schottky layer from bottom to top. The preparation method of the present invention uses MBE technology to grow Al buffer layer on Si substrate in turn and pulse laser deposition technology to grow Al GaN layer. After cleaning and lithography treatment, Ni/Au two layers of metal are evaporated by electron beam evaporation coating system, and the interdigital electrode is obtained by degumming treatment. Finally, the interdigital electrode is plated and soldered, thinned, scratched and etched. Wire bonding and encapsulation, AlGaN based metal semiconductor semiconductor metal oxide ultraviolet detectors on Si substrates are obtained. The detector of the invention has very sensitive detection effect for ultraviolet light, and the preparation method is simple, time-saving and efficient.
【技术实现步骤摘要】
一种Si衬底上AlGaN基金属-半导体-金属型紫外探测器及其制备方法
本专利技术涉及紫外探测器的
,特别涉及一种Si衬底上AlGaN基金属-半导体-金属(MSM)型紫外探测器及其制备方法。
技术介绍
紫外探测技术是继红外和激光探测技术之后开发的一种新型光电检测技术,由于良好的日盲特性,具有非视线通讯、低窃听率和没有背景信号干扰等优点,在军事和民用等方面应用广泛。在军事上,主要可应用于紫外通讯、用于导弹制导、导弹预警、紫外分析和生化分析等领域。在民用上,环境检测、生物医药分析、臭氧检测、明火探测和太阳照度检测等方面都有紫外探测的需求。目前,实现产业化广泛应用的主要是Si基光电二极管紫外探测器,但由于Si的探测区域包括可见光,只有装了滤光系统后才能实现对紫外光的探测,增加了体积和成本。另外,Si对紫外光的吸收能力很强,抗辐射能力弱,这限制了紫外探测器的发展。第三代宽带隙半导体材料(包含GaN、AlN、InN以及三、四元化合物),因其具有禁带宽度大、电子迁移速率快、热稳定性好和抗辐射能力强等特性使其十分适合于制作频率高、功率大、集成度高和抗辐射的电子器件,在发光二极管、紫外探测器件和太阳能电池等许多领域得到广泛应用。AlGaN材料具有宽禁带、直接带隙,其能够通过调节合金的组分,实现禁带宽度从3.4eV到6.2eV的连续可调,相当于截止波长为200nm到365nm,具有可见光盲特性,这个特性使它能在可见光的干扰下也探测到紫外的信号,无需滤光系统和做成浅结,是制备紫外探测器的理想材料。此外,随着AlGaN薄膜外延生长技术不断的成熟,晶体质量一直的提高,再加上成 ...
【技术保护点】
1.一种Si衬底上AlGaN基金属‑半导体‑金属型紫外探测器,其特征在于,由下至上,依次包括Si衬底、Al缓冲层、AlGaN层以及与AlGaN层肖特基接触的Ni/Au金属叉指电极。
【技术特征摘要】
1.一种Si衬底上AlGaN基金属-半导体-金属型紫外探测器,其特征在于,由下至上,依次包括Si衬底、Al缓冲层、AlGaN层以及与AlGaN层肖特基接触的Ni/Au金属叉指电极。2.根据权利要求1所述的一种Si衬底上AlGaN基金属-半导体-金属型紫外探测器,其特征在于,所述Al缓冲层的厚度为15~50nm。3.根据权利要求1所述的一种Si衬底上AlGaN基金属-半导体-金属型紫外探测器,其特征在于,所述AlGaN层的厚度为280~350nm。4.根据权利要求1所述的一种Si衬底上AlGaN基金属-半导体-金属型紫外探测器,其特征在于,所述Ni/Au金属叉指电极为Ni和Au由下至上依次层叠的金属层叉指电极,其中,Ni金属层和Au金属层的厚度分别为20~40nm和300~400nm;所述Ni/Au金属叉指电极的长度为220~300μm,宽度为5~15μm,电极间距为5~25μm,对数为30~50对。5.制备权利要求1~4任一项所述的一种Si衬底上AlGaN基金属-半导体-金属型紫外探测器的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)对Si衬底进行清洗,除去表面污染物和氧化硅后,置于特高压的分子束外延生长室中,在Si衬底表面经分子束外延生长得到Al缓冲层,形成Si衬底/Al缓冲层结构;(2)将Si衬底/Al缓冲层结构转移到脉冲激光沉积设备的真空生长室,在Al缓冲层上经脉冲激光沉积得到AlGaN层,形成Si衬底/Al缓冲层/AlGaN层结构;(3)对Si衬底/Al缓冲层/AlGaN层结构进行清洗处理,再进行光刻处理后,利用电子束蒸发镀膜系统在A1GaN层上蒸镀Ni和Au两层金属层作为电极,去胶,得到与AlGaN层肖特基接触的Ni/Au金属叉指电极,形成Si衬底/Al缓冲层/AlGaN层/Ni/Au金属叉指电极结构;(4)将Si衬底/Al缓冲层/AlGaN层/Ni/Au金属叉指电极结构进行电镀压焊点、减薄...
【专利技术属性】
技术研发人员:王文樑,郑昱林,李国强,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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