一种分波段探测器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种分波段探测器及其制备方法，该分波段探测器包括：SiC衬底、附于所述SiC衬底两侧的SiC材料层和MoS2材料层，以及置于所述SiC材料层和MoS2材料层上的电极，由于具有SiC材料层和MoS2材料层，在其处于工作时，探测器的SiC材料层将响应波长小于380nm的紫外波段，同时探测器的MoS2材料层将会响应波长大于380nm小于680nm的可见光波段，即本发明专利技术提供的探测器能够实现分波段响应。

A kind of split band detector and its preparation method

The invention discloses a band-dividing detector and a preparation method thereof. The band-dividing detector comprises a SiC substrate, a SiC material layer attached to both sides of the SiC substrate and a MoS2 material layer, and an electrode placed on the SiC material layer and the MoS2 material layer. The SiC material layer of the detector will have a response wavelength of less than 380 nm in the ultraviolet band, and the MOS2 material layer of the detector will have a response wavelength of more than 380 nm in the visible light band of less than 680 nm.

【技术实现步骤摘要】
一种分波段探测器及其制备方法
本专利技术涉及电子
，更具体地说，涉及一种分波段探测器及其制备方法。
技术介绍
探测器由于在导弹制导、导弹预警、紫外通信等军事领域受到了广泛的应用而受到了国内外的高度重视和深入研究，但是现有的探测器不能区分紫外波段与可见光波段并分别对紫外波段与可见光波段进行响应，若能设计一种能够针对不同波段分别进行响应的探测器将具有重要价值。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种分波段探测器及其制备方法，旨在解决现有探测器不能分波段响应的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种分波段探测器，该分波段探测器包括：SiC衬底、附于所述SiC衬底两侧的SiC材料层和MoS2材料层，以及置于所述SiC材料层和MoS2材料层上的电极。可选的，SiC衬底与所述SiC材料层之间还具有SiC缓冲层，所述SiC缓冲层的厚度为20nm。可选的，MoS2材料层包括SiO2层和单层的MoS2层，所述MoS2层位于所述SiC衬底与所述SiO2层之间，所述SiO2层的厚度为20nm；置于所述MoS2材料层上的电极包括源极电极、漏极电极以及栅极电极，所述源极电极与所述漏极电极以欧姆接触的方式设置在所述MoS2层上；所述栅极电极以肖特基接触的方式设置在所述SiO2层上。可选的，SiC材料层包括远离所述SiC衬底方向依次置放的n+型SiC层、n-型SiC层以及P+型SiC层；所述n+型SiC层的厚度为200nm，载流子浓度为1019cm-3；所述n-型SiC层的厚度为800nm，载流子浓度为1016cm-3；所述P+型SiC层的厚度为1000nm，载流子浓度为5x1018cm-3。可选的，置于所述SiC材料层的电极包括置于所述P+型SiC层上的P型电极以及置于所述n+型SiC层上的n型电极；所述P型电极与所述n型电极都为欧姆接触；所述P型电极为：厚度为35nm的Ni、厚度为50nm的Ti、或厚度为150nm的Al，所述n型电极为厚度为20nm的Ni。进一步地，本专利技术还提供了一种分波段探测器的制备方法，该方法包括：在SiC衬底的一侧制备SiC材料层；在所述SiC衬底的另一侧制备MoS2材料层；在所述SiC材料层与所述MoS2材料层的表面设置电极得到分波段探测器。可选的，MoS2材料层包括SiO2层和单层的MoS2层；则所述在所述SiC衬底的另一侧制备MoS2材料层的步骤包括：采用有机溶剂对所述SiC衬底的另一侧进行超声清洗，并在采用离子水进行冲洗后采用氮气吹干；利用化学气相沉积方法所述在SiC衬底的另一侧生长单层的MoS2层；利用等离子体增强化学气相沉积方法或原子层沉积方法在所述MoS2层表面生长一层20nm的SiO2层。可选的，在SiC衬底的一侧制备SiC材料层，之后还包括：采用等离子体增强化学气相沉积方法或原子层沉积方法在所述SiC材料层表面生长一层20nm的SiN层；则所述在所述SiC材料层与所述MoS2材料层的表面置备欧姆接触电极得到分波段探测器，之前还包括：采用干法或湿法刻蚀去除所述SiN层。可选的，在SiC衬底的一侧制备SiC材料层的步骤包括：采用垂直热壁方法在所述SiC衬底依次生长出SiC缓冲层和SiC材料层，所述SiC材料层包括远离所述SiC缓冲层方向依次设置于所述SiC缓冲层上的n+型SiC层、n-型SiC层以及P+型SiC层；所述SiC缓冲层、n+型SiC层、n-型SiC层以及P+型SiC层的厚度依次为：20nm、200nm、800nm以及1000nm；所述n+型SiC层、n-型SiC层以及P+型SiC层的载流子浓度依次为1019cm-3、1016cm-3以及5x1018cm-3。可选的，在所述SiC材料层与所述MoS2材料层的表面设置电极得到分波段探测器的步骤包括：在所述P+型SiC层上以欧姆接触的方式设置P型电极；所述P型电极为：厚度为35nm的Ni、厚度为50nm的Ti、或厚度为150nm的Al；局部刻蚀所述P+型SiC层和所述n-型SiC层，并将n型电极以欧姆接触的方式设置于所述n+型SiC层上的刻蚀位置；所述n型电极为厚度为20nm的Ni；所述P型电极与所述n型电极为欧姆接触。在所述MoS2材料层上以欧姆接触的方式设置源极电极及所述漏极电极，并以肖特基接触的方式设置栅极电极。有益效果本专利技术提供一种分波段探测器及其制备方法，包括：SiC衬底、附于所述SiC衬底两侧的SiC材料层和MoS2材料层，以及置于所述SiC材料层和MoS2材料层上的电极。该分波段探测器具有SiC材料层和MoS2材料层，因此其处于工作时，探测器的SiC材料层将响应波长小于380nm的紫外波段，同时探测器的MoS2材料层将会响应波长大于380nm小于680nm的可见光波段，即本专利技术提供的探测器能够实现分波段响应。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一实施例提供的一种分波段探测器的结构示意图，图2为通过本专利技术第二实施例提供的一种分波段探测器制备方法制备得到的分波段探测器半成品的结构示意图；图3为通过本专利技术第二实施例提供的另一种分波段探测器制备方法制备得到的分波段探测器半成品的结构示意图；图4为通过本专利技术第二实施例提供的又一种分波段探测器制备方法制备得到的分波段探测器半成品的结构示意图。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。第一实施例本实施例所提供的分波段探测器包括：SiC衬底、附于所述SiC衬底两侧的SiC材料层和MoS2材料层，以及置于所述SiC材料层和MoS2材料层上的电极。在本实施例另外的一些示例中，SiC衬底与所述SiC材料层之间还具有SiC缓冲层，该SiC缓冲层的厚度为20nm。需要理解的是，半导体SiC具有禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和速度高、热导率高、抗辐射能力强等优势，很好的克服了由现有Si、GaAs等半导体制作得到的探测器具有的禁带宽度小、器件长波截止波长大、最高工作温度低等特点而导致的探测器使用范围受限的问题，现有的探测器在高温、日光照射等恶劣环境下具有更大的局限性。SiC的带隙为3.2eV，其响应的波段一般小于380nm。在本实施例其他的一些示例中，SiC材料层包括远离所述SiC衬底方向依次置放的n+型SiC层、n-型SiC层以及P+型SiC层；所述n+型SiC层的厚度为200nm，载流子浓度为1019cm-3；所述n-型SiC层的厚度为800nm，载流子浓度为1016cm-3；所述P+型SiC层的厚度为1000nm，载流子浓度为5x1018cm-3。在本实施例另外的一些示例中，MoS2材料层包括SiO2层和单层的MoS2层，所述MoS2层位于所述SiC衬底与所述SiO2层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分波段探测器，其特征在于，所述分波段探测器包括：SiC衬底、附于所述SiC衬底两侧的SiC材料层和MoS2材料层，以及置于所述SiC材料层和MoS2材料层上的电极。

【技术特征摘要】
1.一种分波段探测器，其特征在于，所述分波段探测器包括：SiC衬底、附于所述SiC衬底两侧的SiC材料层和MoS2材料层，以及置于所述SiC材料层和MoS2材料层上的电极。2.如权利要求1所述的分波段探测器，其特征在于，所述SiC衬底与所述SiC材料层之间还具有SiC缓冲层，所述SiC缓冲层的厚度为20nm。3.如权利要求1所述的分波段探测器，其特征在于，所述MoS2材料层包括SiO2层和单层的MoS2层，所述MoS2层位于所述SiC衬底与所述SiO2层之间，所述SiO2层的厚度为20nm；置于所述MoS2材料层上的电极包括源极电极、漏极电极以及栅极电极，所述源极电极与所述漏极电极以欧姆接触的方式设置在所述MoS2层上；所述栅极电极以肖特基接触的方式设置在所述SiO2层上。4.如权利要求1-3任一项所述的分波段探测器，其特征在于，所述SiC材料层包括远离所述SiC衬底方向依次置放的n+型SiC层、n-型SiC层以及P+型SiC层；所述n+型SiC层的厚度为200nm，载流子浓度为1019cm-3；所述n-型SiC层的厚度为800nm，载流子浓度为1016cm-3；所述P+型SiC层的厚度为1000nm，载流子浓度为5x1018cm-3。5.如权利要求4所述的分波段探测器，其特征在于，置于所述SiC材料层的电极包括置于所述P+型SiC层上的P型电极以及置于所述n+型SiC层上的n型电极；所述P型电极与所述n型电极都为欧姆接触；所述P型电极为：厚度为35nm的Ni、厚度为50nm的Ti、或厚度为150nm的Al，所述n型电极为厚度为20nm的Ni。6.一种分波段探测器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在SiC衬底的一侧制备SiC材料层；在所述SiC衬底的另一侧制备MoS2材料层；在所述SiC材料层与所述MoS2材料层的表面设置电极得到分波段探测器。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述MoS2材料层包括SiO2层和单层的MoS2层；则所述在所述SiC衬底的另一侧制备Mo...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新科，洪悦华，李奎龙，李治文，胡聪，王佳乐，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44