【技术实现步骤摘要】
利用锡掺杂氧化镓微米线制备网格状光电探测装置的方法
[0001]本专利技术涉及光电元器件的
,特别是涉及利用锡掺杂氧化镓微米线制备网格状光电探测装置的方法。
技术介绍
[0002]光电探测器是一种把光辐射信号转变为电信号的器件,其工作原理是基于半导体或者金属材料的光电效应。由于深紫外线辐射会被地球大气中的臭氧和水蒸气中的颗粒物吸收,因此波长在200
‑
280nm的太阳辐射不能穿透大气层并到达地球表面,形成了所谓的太阳盲区。工作在这一区域的光电探测器称为日盲光电探测器。由于日盲紫外区的光信号在大气层中的背景噪声低,所以就使得日盲光电探测器通常具有较高的信噪比、低的虚警率、高精准度、高灵敏度等优点。因此,光电探测器在民用和军事方面都具有重要的意义,包括火灾预警、水净化处理、紫外预警和紫外对抗等方面。最近,一些宽带隙半导体,如AlGaN、AlN、ZnMgO、金刚石以及氧化镓,已经被开发用于太阳能盲光电探测器。与其他材料相比,氧化镓具有显著的优势:氧化镓带隙为4.9ev,直接对应于日盲波段,且具有较高的化学稳定性,相比于其他材料生长成本较低。同时,一维纳米线具有量子约束效应、以及表面尺寸效应,可显著提高器件的光吸收以及载流子运输特性。
[0003]随着光电器件朝集成化、小型化的方向发展,阵列化的光电探测器则成了大家的研究热点。日盲光电探测系统一般包含三部分:日盲光电探测阵列、读出电路、信号处理电路。其中日盲探测阵列为探测系统的主要部分,是将光信号转变为电信号的重要器件。2017年利用氧化镓材料 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用锡掺杂氧化镓微米线制备网格状光电探测装置的方法,包括如下步骤;步骤1:制作锡掺杂氧化镓微米线,步骤2:准备布网用蓝宝石衬底,步骤3:溅射制作图案化电极采用磁控溅射仪器在布网用蓝宝石衬底上溅射特定图案的金电极,步骤4:选线和转移在显微镜下挑选长度适中的微米线,将掺锡氧化镓微米线转移到步骤3完成后的布网用蓝宝石衬底上,步骤5:交叉布网和固定在显微镜下用镊子将2N根锡掺杂氧化镓微米线在已溅射特定图案的金电极的布网用蓝宝石衬底上相互交叉排列,N根掺锡氧化镓微米线作为经线、N根掺锡氧化镓微米线作为纬线,形成N
×
N网格状结构,N≥4,同时在显微镜下用将锡掺杂氧化镓微米线两端固定到金电极上。2.根据权利要求1所述的利用锡掺杂氧化镓微米线制备网格状光电探测装置的方法,其特征在于:所述的步骤1包括如下子步骤101)将的氧化镓粉末、活性炭粉末、和氧化锡粉末按照质量比为 1:1:2 进行称取,混合后放入研钵中、加入无水乙醇至淹没混合粉末,然后进行充分研磨;102)清洗制线用蓝宝石衬底,利用磁控溅射方法在已清洁的制线用蓝宝石衬底上沉积500 nm厚的金薄膜,将沉积有金薄膜的制线用蓝宝石衬底进行急速退火;退火后,制线用蓝宝石衬底上的金薄膜裂成金颗粒,形成带金颗粒的制线用蓝宝石衬底;103)在常规CVD管式炉中,将步骤101)研磨好的混合粉末放入刚性舟的中心位置,将带金颗粒的制线用蓝宝石衬底倒置在混合粉末的正上方, 金颗粒面对粉末,设置Ar=200sccm和O2=5sccm,3h升温至1160℃,保温1h,在制线用蓝宝石衬底上肉眼清晰可见大量白色的锡掺杂氧化镓微米线。3.根据权利要求1所述的利用锡掺杂氧化镓微米线制备网格状光电探测装置的方法,其特征在于:所述的步骤2具体如下将双面抛光的蓝宝石衬底切割为1.5cm
×
1.5cm 方形,然后将双面抛光的蓝宝石衬底依次用丙酮清洗15min、无水乙醇清洗15min、去离子水超声清洗15min,用氮气吹干双面抛光的蓝宝石衬底表面,作为布网用蓝宝石衬底。4.根据权利要求1所述的利用锡掺杂氧化镓微米线制备网格状光电探测装置的方法,其特征在于:所述的步骤3具体如下将定制刚性掩膜版覆盖在布网用蓝宝石衬底上,采用磁控溅射仪器,沉积厚度为d的金电极,80nm≤d≤120nm,共计4N个内侧金电极呈正方形四边布置,每个边上为N个等间距布置的内侧金电极,对边的内侧金电极两两相对,对边的间距为L。5.根据权利要求1所述的利用锡掺杂氧化镓微米线制备网格状光电探测装置的方法,其特征在于:所述的步骤4包括如下子步骤401)将锡掺杂氧化镓微米线用镊子转移到清洗干净的蓝宝石衬底上,在显微镜下将其分为单根微米线,402)在显微镜下,选取2N根长度为L
±
0...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨珣,周颖,单崇新,周维民,范伟,王少义,臧华平,张镇峰,林超男,陈彦成,豆文杰,
申请(专利权)人:郑州大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。