The invention provides a preparation method and application of a CdZnTe film and a AlN/CdZnTe based ultraviolet photodetector. A CdZnTe film is grown on a AlN substrate and a AlN/CdZnTe based UV detector is prepared. The preparation method of the AlN/CdZnTe based UV detector includes the preparation of the AlN substrate, the preparation of the CdZnTe polycrystal rising source, and the substrate preprocessing. 5 main steps are the growth process of CdZnTe thin films, and the fabrication of AlN/CdZnTe based UV detectors. The method can rapidly grow large area and high quality CdZnTe film on AlN substrate. The AlN substrate can guarantee the use of AlN/CdZnTe based UV detector in the extreme environment, and the composite structure has strong light response to ultraviolet light.
【技术实现步骤摘要】
CdZnTe薄膜和AlN/CdZnTe基紫外光探测器制备方法及应用
本专利技术涉及一种晶体材料制备工艺及应用,特别是涉及一种CdZnTe薄膜制备工艺及应用,应用于无机非金属材料制造工艺
技术介绍
紫外光是指波长范围为10nm-400nm的电磁辐射,得名来自于它的光谱在可见光中紫光的外侧。大自然中的紫外光主要来自太阳光,当日光透过大气层时,波长比290nm短的紫外线会被大气层吸收,人工的紫外线光源多是气体的电弧放电。随着科学技术的发展,紫外探测技术在民用和军事领域中应用越来越广泛。在民用领域,紫外探测技术可以应用于诸如火焰探测、海上油监、生物医药分析、臭氧的监测、太阳照度监测、公共安全侦察等;在军事领域中,紫外探测技术则可以应用于导弹的预警制导和紫外通讯等方面。总之,紫外探测技术是继红外和激光探测技术之后的新的军民两用的光电探测技术。一直以来,高灵敏度的紫外探测大多采用的是对紫外光敏感的真空光电倍增管及相似的真空类型器件。但是,与固体型的探测器相比,真空类型器件有着体积大和工作电压太高的缺点;硅光电器件,作为固体探测器的代表,对可见光有响应,该特点在紫外探测中就会成为缺点,此时若要求只对紫外信号进行探测就会需要昂贵的前置滤光设施。伴随着宽禁带半导体材料研究的逐步深入,越来越多的人们开始考虑制备对可见光没有响应或响应较小的半导体紫外探测器。现在,许多国家研制出了多种结构的紫外探测器,如光导型、p-n结型、肖特基结型、p-i-n型、异质结型、MSM型等。由于实际应用的需求,我们需要量子效率高、面积大、分辨率高、动态范围宽、速度快、噪声低的紫外探测器。依 ...
【技术保护点】
1.一种基于AlN基底的CdZnTe薄膜的生长方法,其特征在于,包括如下步骤:a.AlN衬底的准备:使用AlN粉体为原料,AlN粉体的粒径不大于1μm,在不低于1.5MPa的条件下将AlN粉体进行初次干压,然后在不低于180MPa的油压条件下进行再次干压,得到AlN素坯,然后在氮氢混合气氛环境下,并在常压下,采用高温烧结方法制备块状AlN陶瓷,然后将得到的块状AlN陶瓷打磨切割至不大于1mm的厚度,再将AlN陶瓷基片的表面抛光至镜面亮度,用作衬底基板;b.CdZnTe多晶升华源的准备:将Zn的质量百分比含量为10%的CdZnTe多晶料在研磨皿中研磨至细粉末状,用作升华源材料;c.衬底预处理:将在所述步骤a中制备的AlN陶瓷基片分别用丙酮、酒精、去离子水分别清洗至少15分钟,洗去AlN陶瓷基片表面的杂质和有机物,用氮气吹干后,放入近空间升华反应室内,作为衬底备用;d.CdZnTe薄膜的生长过程:开机械泵抽真空,将升华室内气压抽至不高于5Pa以下,开卤素灯,将升华源和衬底以不高于50℃/min的升温速度分别加热到600℃和500℃;采用近空间升华法,在衬底上生长薄膜材料至少60mins后, ...
【技术特征摘要】
1.一种基于AlN基底的CdZnTe薄膜的生长方法,其特征在于,包括如下步骤:a.AlN衬底的准备:使用AlN粉体为原料,AlN粉体的粒径不大于1μm,在不低于1.5MPa的条件下将AlN粉体进行初次干压,然后在不低于180MPa的油压条件下进行再次干压,得到AlN素坯,然后在氮氢混合气氛环境下,并在常压下,采用高温烧结方法制备块状AlN陶瓷,然后将得到的块状AlN陶瓷打磨切割至不大于1mm的厚度,再将AlN陶瓷基片的表面抛光至镜面亮度,用作衬底基板;b.CdZnTe多晶升华源的准备:将Zn的质量百分比含量为10%的CdZnTe多晶料在研磨皿中研磨至细粉末状,用作升华源材料;c.衬底预处理:将在所述步骤a中制备的AlN陶瓷基片分别用丙酮、酒精、去离子水分别清洗至少15分钟,洗去AlN陶瓷基片表面的杂质和有机物,用氮气吹干后,放入近空间升华反应室内,作为衬底备用;d.CdZnTe薄膜的生长过程:开机械泵抽真空,将升华室内气压抽至不高于5Pa以下,开卤素灯,将升华源和衬底以不高于50℃/min的升温速度分别加热到600℃和500℃;采用近空间升华法,在衬底上生长薄膜材料至少60mins后,...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈悦,徐宇豪,张宗坤,顾峰,黄健,王林军,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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