The invention discloses a InAs / silicon based on selenium photoelectric detector and a preparation method thereof, the detector has a silicon dioxide insulating layer from bottom to top, bottom electrode of N type silicon substrate and a silicon window, silicon dioxide insulating layer covered on the upper surface of the top electrode; table top electrode surface coverage of indium selenide thin films. Indium selenide thin film respectively and the top inner wall of the isolation layer on the surface of silicon dioxide electrode, silicon dioxide insulating layer on the inner wall and the silicon window contact surface; indium selenide thin film and N type silicon substrate contact formation of indium selenide / Si heterojunction. The film was prepared by the gamma - In2Se3 materials with narrow direct band gap and high absorption coefficient in the visible light range, the detector switch shows up to 1570 higher than the photoelectric response, short response time and long term stability, in addition to the photoelectric detector showed a wide spectrum from ultraviolet to near infrared. The response characteristics of these excellent properties for indium selenide / more efficient silicon photoelectric detector research and market prospect.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型光电探测器领域,具体涉及硒化铟纳米合成半导体材料与体硅形成的光电探测器。
技术介绍
光电探测器是利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应,是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途,如在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等。目前科学研究和市场发展领域利用半导体材料和体硅结合形成高效快速的光电探测器的研究正发展迅猛。由于其特殊的电学和光学性能,III‐VI半导体材料在电子和光电子器件的具有巨大的潜在应用,在这些半导体中,硒化铟是一种重要的层叠型半导体,且具有最佳的直接带隙,有效可见光吸收和相变记忆效应。这使得它作为一种在如太阳能能量转换,温差发电,随机存取存储器等不同的领域中有希望的参与者。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种方便快速其能定形的合成γ‐In2Se3纳米薄膜技术,同时将此纳米材料与硅结合形成响应效率高,速度快的新型光电探测器。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于硒化铟/硅的光电探测器,该光电探测器自下而上依次具有底电极、n型硅基体和二氧化硅隔离层,所述的二氧化硅隔离层上开有硅窗口,使二氧化硅隔离层成回形结构,在二氧化硅隔离层的上表面覆盖顶电极,顶电极的边界小于二氧化硅隔离层的边界(顶电极的内边界小于二氧化硅隔离层的内边界,顶电极的外边界小于二氧化硅隔离层的外边界);在顶电极的上表面覆盖硒化铟薄膜,硒化铟薄膜分别与顶电极内侧壁、二氧化硅隔离层上表面、二氧化硅隔离层内侧壁和硅窗口的上表 ...
【技术保护点】
一种基于硒化铟/硅的光电探测器,其特征在于,该光电探测器自下而上依次具有底电极、n型硅基体和二氧化硅隔离层,所述的二氧化硅隔离层上开有硅窗口,使二氧化硅隔离层成回形结构,在二氧化硅隔离层的上表面覆盖顶电极,顶电极的边界小于二氧化硅隔离层的边界;在顶电极的上表面覆盖硒化铟薄膜,硒化铟薄膜分别与顶电极内侧壁、二氧化硅隔离层上表面、二氧化硅隔离层内侧壁和硅窗口的上表面接触;硒化铟薄膜与n型硅基体接触形成硒化铟/硅异质结。
【技术特征摘要】
1.一种基于硒化铟/硅的光电探测器,其特征在于,该光电探测器自下而上依次具有底电极、n型硅基体和二氧化硅隔离层,所述的二氧化硅隔离层上开有硅窗口,使二氧化硅隔离层成回形结构,在二氧化硅隔离层的上表面覆盖顶电极,顶电极的边界小于二氧化硅隔离层的边界;在顶电极的上表面覆盖硒化铟薄膜,硒化铟薄膜分别与顶电极内侧壁、二氧化硅隔离层上表面、二氧化硅隔离层内侧壁和硅窗口的上表面接触;硒化铟薄膜与n型硅基体接触形成硒化铟/硅异质结。2.根据权利要求1所述的一种基于硒化铟/硅的光电探测器,其特征在于,所述底电极是与n型硅基体形成欧姆接触的电极,材料为镓铟共晶合金。3.根据权利要求1所述的一种基于硒化铟/硅的光电探测器,其特征在于,所述顶电极是与硒化铟薄膜形成欧姆接触的电极,材料为铬金电极。4.根据权利要求1所述的一种基于硒化铟/硅的光电探测器,其特征在于,所述n型硅基体的厚度为300~500μm,电阻率为1~10Ω·cm。5.根据权利要求1所述的一种基于硒化铟/硅的光电探测器,其特征在于,所述二氧化硅隔离层的厚度为200~500nm。6.根据权利要求1所述的一种基于硒化铟/硅的光电探测器,其特征在于,所述硒化铟薄膜的厚度为10~30nm。7.一种权利要求1所述基于硒化铟/硅的光电探测器的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)将商业标准4英寸低掺n型单抛氧化硅片(300nm厚度SiO2,电阻率为1~10Ω·cm,硅部分的厚度为300~500μm),通过丙酮溶液、异丙醇分别超声3‐5分钟后,用去离子水超声5min并用高纯氮吹干净,在硅片上通过光刻工艺(一次光...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐杨,刘雪梅,樊先平,陈烁,乔旭升,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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