基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器及其制备方法，属于光电探测器技术领域。该方法采用(0001)晶面的Al2O3作为衬底，并对衬底进行清洗；然后将清洗干净的衬底送入沉积室中，在衬底上应用射频磁控溅射技术生长氧化镓薄膜；最后在非晶氧化镓薄膜上用镂空的叉指掩膜板遮挡，采用直流磁控溅射方法在叉指掩膜板上溅射一层叉指金属电极，得到日盲紫外光电探测器，结构为MSM型三明治结构，从下到上分别是Al2O3衬底，非晶态氧化镓薄膜材料，Ti/Au叉指金属电极。本发明专利技术制造工艺简单，重复性好，暗电流小，稳定性高，响应速度快,紫外可见抑制比高，符合节能减排的理念，适宜进行大规模生产，具有广阔的发展前景。

Solar blind ultraviolet Photodetector Based on amorphous gallium oxide film and its preparation method

The invention discloses a solar blind ultraviolet Photodetector Based on amorphous gallium oxide film and a preparation method thereof, belonging to the technical field of photodetectors. In this method, Al2O3 with (0001) crystal plane is used as substrate, and the substrate is cleaned. Then the cleaned substrate is fed into the deposition chamber and the GaO thin film is grown on the substrate by RF magnetron sputtering. Finally, the hollowed interdigital mask is used to shield the amorphous GaO thin film and DC magnetron sputtering is applied to the fork. A solar-blind ultraviolet photodetector with MSM sandwich structure was fabricated by sputtering a layer of interdigital metal electrodes on the finger mask. It was composed of Al2O3 substrate, amorphous gallium oxide film material and Ti/Au interdigital metal electrode from bottom to top. The invention has the advantages of simple manufacturing process, good repeatability, small dark current, high stability, fast response speed, high UV-Vis inhibition ratio, conforming to the concept of energy saving and emission reduction, suitable for large-scale production, and has broad development prospects.

【技术实现步骤摘要】
基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器及其制备方法
本专利技术属于光电探测器
，具体涉及一种基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法。
技术介绍
日盲紫外探测器是一种非常重要的光电传感器件，已经成为继红外和激光探测器技术之后的又一种重要的光电探测器，在军事、民用、科学研究和工业领域都有着较为广阔的应用。目前市场上使用较多的日盲紫外探测器主要有硅基紫外光电管和光电倍增管，制造技术已相当成熟，但是由于材料本身的限制，存在硬度低易碎，体积笨重，易老化，效率较低，价格昂贵等缺点。近年来，宽的禁带半导体材料，如SiC、GaN、AlGaN和金刚石，虽具有带隙宽，临界击穿电场高，热导率高等优点，然而这些材料的生产成本高，生长条件苛刻，不利于进行商业化生产。由于大气中臭氧层的存在，波长在200nm-280nm段的紫外光被臭氧层强烈的吸收，在地表几乎没有200nm-280nm的紫外光，因此，该波段的紫外光被称为“日盲紫外线”。氧化镓(Ga2O3)是镓的氧化物中最稳定的结构之一，是一种宽禁带半导体，禁带宽度为4.8～5.2eV，其对应的吸收波长约254nm，因此对可见光没有吸收，而在日盲紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：采用C面蓝宝石，即(0001)晶面的Al2O3作为衬底，并对衬底进行清洗；然后用干燥的N2气吹干，等待下一步使用；步骤二：将清洗干净的衬底送入沉积室中，在衬底上应用射频磁控溅射技术生长氧化镓薄膜；得到的非晶氧化镓薄膜的厚度为200nm；步骤三：将步骤二中制备的非晶氧化镓薄膜上用镂空的叉指掩膜板遮挡，采用直流磁控溅射方法在叉指掩膜板上溅射一层叉指金属电极，得到日盲紫外光电探测器；所述叉指金属电极总厚度30nm，按从下往上的顺序：靠近非晶氧化镓薄膜的为Ti层，厚度为10nm；Ti层上为Au层，厚度为20nm；叉...

【技术特征摘要】
1.基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：采用C面蓝宝石，即(0001)晶面的Al2O3作为衬底，并对衬底进行清洗；然后用干燥的N2气吹干，等待下一步使用；步骤二：将清洗干净的衬底送入沉积室中，在衬底上应用射频磁控溅射技术生长氧化镓薄膜；得到的非晶氧化镓薄膜的厚度为200nm；步骤三：将步骤二中制备的非晶氧化镓薄膜上用镂空的叉指掩膜板遮挡，采用直流磁控溅射方法在叉指掩膜板上溅射一层叉指金属电极，得到日盲紫外光电探测器；所述叉指金属电极总厚度30nm，按从下往上的顺序：靠近非晶氧化镓薄膜的为Ti层，厚度为10nm；Ti层上为Au层，厚度为20nm；叉指金属电极的指宽为200μm，指长为2800μm，各叉指的间距为200μm，光敏面积为2800μm×1200μm。2.如权利要求1所述的基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤一所述的清洗过程如下：将衬底依次浸泡在15mL的丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗15min，取出后用流动的去离子水冲洗。3.如权利要求1所述的基于非晶氧化镓薄膜的日盲紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤二所述的射频磁控溅射技术的具体参数如下：生长采用高纯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴真平，王月晖，支钰崧，焦雷，张晓，陈政委，唐为华，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11