一种宽光谱响应的GaN：ZnO固溶体纳米线光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体器件技术领域，特别是指一种宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器及其制备方法。该探测器自下而上依次有衬底、绝缘层、单根GaN:ZnO固溶体纳米线、金属电极，单根GaN:ZnO固溶体纳米线、金属电极设置于绝缘层上，金属电极分别覆盖在GaN:ZnO固溶体纳米线的两端，且形成欧姆接触。本发明专利技术中的GaN:ZnO固溶体纳米线具有堆垛层错和沿着纳米线轴向方向的双晶缺陷，这些缺陷的引入可以大幅拓宽光电探测器的光响应范围和提高光响应性能。而且，该器件制作工艺简单、成本低、光响应度高、光响应时间快、性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种宽光谱响应的GaN：ZnO固溶体纳米线光电探测器及其制备方法
本专利技术属于半导体器件
，特别是指一种宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器及其制备方法。
技术介绍
一维半导体纳米材料由于其巨大的比表面积和优异的晶体质量，被认为是构筑高性能光电探测器最有前景的基本单元。在过去几十年中，各种各样的一维半导体纳米材料(如：Si、Ge、ZnO、CdS、ZnS、GaN、InP)都被广泛的研究并用于制备高性能的光电探测器，而且这些光电探测器对特定的波长都显示出优异的光响应特性。然而，一维半导体纳米材料普遍只能对光子能量高于其带隙的光产生光响应，这极大地阻碍了它们在宽光谱响应领域的广泛应用。GaN:ZnO固溶体纳米材料因其可调节的带隙和出色的光电性能而受到广泛关注。据报道，随着ZnO固溶度的增加，GaN:ZnO固溶体的带隙可以从3.4eV连续调至2.2eV，这为宽光谱响应和探测提供了巨大的潜力。2010年，韩伟强等人首次制备了ZnO含量为12％的GaN:ZnO固溶纳米线光电探测器，并显示出了从365nm到470nm的宽光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器，其特征在于，自下至上依次包括衬底、绝缘层、绝缘层上设置的单根GaN:ZnO固溶体纳米线和金属电极；金属电极分别覆盖在GaN:ZnO固溶体纳米线的两端，且形成欧姆接触；其中，GaN:ZnO固溶体纳米线中ZnO的固溶度在5at％～8at％之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器，其特征在于，自下至上依次包括衬底、绝缘层、绝缘层上设置的单根GaN:ZnO固溶体纳米线和金属电极；金属电极分别覆盖在GaN:ZnO固溶体纳米线的两端，且形成欧姆接触；其中，GaN:ZnO固溶体纳米线中ZnO的固溶度在5at％～8at％之间。


2.根据权利要求1所述的宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器，其特征在于，GaN:ZnO固溶体纳米线的晶体结构为双晶，并且双晶面平行于纳米线的轴向方向；GaN:ZnO固溶体纳米线具有沿着纳米线轴向方向的双晶缺陷和在双晶缺陷附近的堆垛层错。


3.根据权利要求1所述的宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器，其特征在于，GaN:ZnO固溶体纳米线长度为1微米至1毫米，直径为10纳米至10微米。


4.根据权利要求1所述的宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器，其特征在于，金属电极为Ti/Au、Ag或Cr/Au，金属电极的厚度为10至100纳米，金属电极的间距为100纳米至1毫米。


5.根据权利要求1所述的宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器，其特征在于，衬底的材质为Si、蓝宝石或GaN，绝缘层的材质为SiO2或SiN。


6.一种权利要求1至5之一所述的宽光谱响应的GaN:ZnO固溶体纳米线光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将直径为管式炉直径一半的石英管置于单温区管式炉中心；
步骤2：将装有GaN和ZnO粉末的刚玉舟A置于石英管的中心；将装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴来，刘宝丹，马宗艺，李晶，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21