高波长选择性的紫外探测器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高波长选择性的紫外探测器件及其制作方法。所述紫外探测器件包括：第一极性半导体层、第二极性半导体层、第一欧姆接触层以及第二欧姆接触层；所述第一极性半导体层设置在所述第二极性半导体层上，所述第一欧姆接触层、第二欧姆接触层分别与第一极性半导体层、第二极性半导体层形成欧姆接触，所述第一欧姆接触层包括覆设在第一极性半导体层上的Ag‑Au合金薄膜，所述Ag‑Au合金薄膜可选择性地使紫外光透过。本发明专利技术实施例提供的高波长选择性的紫外探测器件在体积小、容易使用的基础上，实现了对特定波段紫外光的高选择性探测，同时Ag‑Au合金薄膜与第一极性半导体层之间的欧姆接触保证了器件的优异探测性能。

【技术实现步骤摘要】
高波长选择性的紫外探测器件及其制作方法
本专利技术涉及一种紫外探测器，特别涉及一种高波长选择性的紫外探测器件及其制作方法，属于光电探测

技术介绍
紫外光按照波长可以分为UVA(400-320nm)、UVB(320-280nm)和UVC(280-100nm)，不同波长的紫外光有不同的应用，如UVA常用于光固化，UVB常用于生物医疗，UVC常用于消毒杀菌。能够准确计量特定波段的紫外辐照强度和剂量具有重要意义。常规的半导体紫外探测器对于波长短于吸收边的紫外光具有较宽的响应范围，并不能仅仅在一个较窄范围对紫外光具有响应，尽管现有的光谱仪能针对特定波段紫外光进行探测，但是其设备体积大、不便携带且极其昂贵。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种高波长选择性的紫外探测器件及其制作方法，以克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种高波长选择性的紫外探测器件，其包括：第一极性半导体层、第二极性半导体层、第一欧姆接触层以及第二欧姆接触层；所述第一极性半导体层设置在所述第二极性半导体层上，所述第一欧姆接触层、第二欧姆接触层分别与第一极性半导体层、第二极性半导体层形成欧姆接触，所述第一欧姆接触层包括覆设在第一极性半导体层上的Ag-Au合金薄膜，所述Ag-Au合金薄膜可选择性地使紫外光透过。进一步的，所述Ag-Au合金薄膜包含60-90％Ag和10-40％Au(该比例为原子数的比例)。进一步的，所述Ag-Au合金薄膜的厚度为30-100nm。进一步的，所述Ag-Au合金薄膜对波长为340-400nm的紫外光具有选择透过性。在一些较为具体的实施方案中，所述Ag-Au合金薄膜为厚度为70nm的Ag0.6Au0.4薄膜，所述Ag0.6Au0.4薄膜对波长为396nm的紫外光的选择透过率峰值为4％，半高宽为100nm。在一些较为具体的实施方案中，所述Ag-Au合金薄膜为厚度为70nm的Ag0.7Au0.3薄膜，所述Ag0.7Au0.3薄膜对波长为380nm的紫外光的选择透过率峰值为5％，半高宽为80nm。在一些较为具体的实施方案中，所述Ag-Au合金薄膜为厚度为70nm的Ag0.8Au0.2薄膜，所述Ag0.8Au0.2薄膜对波长为360nm的紫外光的选择透过率峰值为8％，半高宽为55nm。在一些较为具体的实施方案中，优选的，所述Ag-Au合金薄膜为厚度为70nm的Ag0.9Au0.1薄膜，所述Ag0.9Au0.1薄膜对波长为340nm的紫外光的选择透过率峰值为16％，半高宽为35nm。进一步的，所述第二极性半导体层的表面具有第一区域以及不同于所述第一区域的第二区域，所述第一极性半导体层设置在所述第一区域，且所述第一极性半导体层还与所述第二极性半导体层配合形成台阶结构，所述Ag-Au合金薄膜覆设在所述第一极性半导体层以及所述的台阶结构表面，以及，所述Ag-Au合金薄膜与所述台阶结构之间还设置有绝缘层。进一步的，所述绝缘层的材质包括二氧化硅，但不限于此。进一步的，所述绝缘层的厚度为50-1000nm。进一步的，所述Ag-Au合金薄膜完全覆盖所述第一极性半导体层和所述的台阶结构。进一步的，位于所述第二区域的第二极性半导体层的厚度小于位于所述第一区域的第二极性半导体层的厚度。进一步的，所述第二欧姆接触层设置在所述第二极性半导体层的第二区域，所述第二欧姆接触层上还设置有第二焊盘。进一步的，所述第二欧姆接触层的材质包括金属钛。进一步的，所述Ag-Au合金薄膜上还设置有第一焊盘。进一步的，所述第一极性半导体层包括p-GaN层和/或p-AlGaN层，但不限于此；例如，所述第一极性半导体层为单层的p-GaN层或p-AlGaN层或叠层设置的p-GaN层、p-AlGaN层。进一步的，所述第一极性半导体层的厚度为50-200nm。进一步的，所述第二极性半导体层包括n-GaN层或n-AlGaN层，但不限于此。进一步的，所述第二极性半导体层的厚度为0.8-3μm。进一步的，所述第一极性半导体层与所述第二极性半导体层之间还设置有本征半导体层。进一步的，所述本征半导体层的材质包括非故意掺杂的GaN、AlGaN、InGaN中的任意一种，但不限于此。进一步的，所述本征半导体层的厚度为100-30nm。进一步的，所述第二极性半导体层设置在缓冲层上，所述缓冲层设置在衬底上。进一步的，所述缓冲层的材质包括GaN，但不限于此。进一步的，所述缓冲层的厚度为1-3μm。进一步的，所述衬底的材质包括蓝宝石或硅，但不限于此。本专利技术实施例还提供了所述的高波长选择性的紫外探测器件的制作方法，其包括：于衬底上依次形成第二极性半导体层和第一极性半导体层；除去局部的第一极性半导体层，使所述第二极性半导体层表面的局部区域暴露出，从而使所述第一极性半导体层与第二极性半导体层配合形成台阶结构；于所述台阶结构的表面形成完全覆盖所述台阶结构的绝缘层；于所述第一极性半导体层和台阶结构的表面形成包含Ag-Au合金薄膜的第一欧姆接触层，并使所述Ag-Au合金薄膜与所述第一极性半导体层形成欧姆接触；以及分别制作与所述Ag-Au合金薄膜和/或第一极性半导体层、第二极性半导体层电连接的第一焊盘、第二焊盘。进一步的，所述的制作方法具体包括：于所述第一极性半导体层的表面形成包含Ag层和Au层的多层金属薄膜，并使所述多层金属薄膜完全覆盖所述第一极性半导体层和台阶结构，并于260-800℃条件下对所述多层金属薄膜进行退火处理，以形成均匀的Ag-Au合金薄膜。进一步的，所述的制作方法还包括：于所述第二极性半导体层和第一极性半导体层之间制作本征半导体层。进一步的，所述的制作方法还包括：先在所述衬底上形成缓冲层，再在所述缓冲层上依次形成第二极性半导体层和第一极性半导体层。本专利技术实施例还提供了所述的高波长选择性的紫外探测器件的制作方法，其包括：于衬底上形成第二极性半导体层，所述第二极性半导体层表面具有第一区域以及不同于第一区域的第二区域；于所述第二极性半导体层表面的第一区域形成第一极性半导体层，从而使所述第一极性半导体层与第二极性半导体层配合形成台阶结构；于所述台阶结构的表面形成完全覆盖所述台阶结构的绝缘层；于所述第一极性半导体层和台阶结构的表面形成包含Ag-Au合金薄膜的第一欧姆接触层，并使所述Ag-Au合金薄膜与所述第一极性半导体层形成欧姆接触；以及分别制作与所述Ag-Au合金薄膜和/或第一极性半导体层、第二极性半导体层电连接的第一焊盘、第二焊盘。进一步的，所述的制作方法具体包括：于所述第一极性半导体层的表面形成包含Ag层和Au层的多层金属薄膜，并使所述多层金属薄膜完全覆盖所述第一极性半导体层和台阶结构，并于260-800℃条件下对所述多层金属薄膜进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高波长选择性的紫外探测器件，其特征在于包括：第一极性半导体层、第二极性半导体层、第一欧姆接触层以及第二欧姆接触层；所述第一极性半导体层设置在所述第二极性半导体层上，所述第一欧姆接触层、第二欧姆接触层分别与第一极性半导体层、第二极性半导体层形成欧姆接触，所述第一欧姆接触层包括覆设在第一极性半导体层上的Ag-Au合金薄膜，所述Ag-Au合金薄膜可选择性地使紫外光透过。/n

【技术特征摘要】
1.一种高波长选择性的紫外探测器件，其特征在于包括：第一极性半导体层、第二极性半导体层、第一欧姆接触层以及第二欧姆接触层；所述第一极性半导体层设置在所述第二极性半导体层上，所述第一欧姆接触层、第二欧姆接触层分别与第一极性半导体层、第二极性半导体层形成欧姆接触，所述第一欧姆接触层包括覆设在第一极性半导体层上的Ag-Au合金薄膜，所述Ag-Au合金薄膜可选择性地使紫外光透过。


2.根据权利要求1所述的高波长选择性的紫外探测器件，其特征在于：所述Ag-Au合金薄膜包含60-90％Ag和10-40％Au；和/或，所述Ag-Au合金薄膜的厚度为30-100nm。


3.根据权利要求1所述的高波长选择性的紫外探测器件，其特征在于：所述Ag-Au合金薄膜对波长为340-400nm的紫外光具有选择透过性；优选的，所述Ag-Au合金薄膜为Ag0.6Au0.4薄膜，所述Ag0.6Au0.4薄膜对波长为396nm的紫外光的选择透过率峰值为4％，半高宽为100nm；优选的，所述Ag-Au合金薄膜为Ag0.7Au0.3薄膜，所述Ag0.7Au0.3薄膜对波长为380nm的紫外光的选择透过率峰值为5％，半高宽为80nm；优选的，所述Ag-Au合金薄膜为Ag0.8Au0.2薄膜，所述Ag0.8Au0.2薄膜对波长为360nm的紫外光的选择透过率峰值为8％，半高宽为55nm；优选的，所述Ag-Au合金薄膜为Ag0.9Au0.1薄膜，所述Ag0.9Au0.1薄膜对波长为340nm的紫外光的选择透过率峰值为16％，半高宽为35nm。


4.根据权利要求1所述的高波长选择性的紫外探测器件，其特征在于：所述第二极性半导体层的表面具有第一区域以及不同于所述第一区域的第二区域，所述第一极性半导体层设置在所述第一区域，且所述第一极性半导体层还与所述第二极性半导体层配合形成台阶结构，所述Ag-Au合金薄膜覆设在所述第一极性半导体层以及所述的台阶结构表面，以及，所述Ag-Au合金薄膜与所述台阶结构之间还设置有绝缘层；优选的，所述绝缘层的材质包括二氧化硅；优选的，所述绝缘层的厚度为50-1000nm；优选的，所述Ag-Au合金薄膜完全覆盖所述第一极性半导体层和所述的台阶结构。


5.根据权利要求4所述的高波长选择性的紫外探测器件，其特征在于：位于所述第二区域的第二极性半导体层的厚度小于位于所述第一区域的第二极性半导体层的厚度；优选的，所述第二欧姆接触层设置在所述第二极性半导体层的第二区域，所述第二欧姆接触层上还设置有第二焊盘；优选的，所述第二欧姆接触层的材质包括钛；和/或，所述Ag-Au合金薄膜上还设置有第一焊盘；和/或，所述第一极性半导体层包括p-GaN层和/或p-AlGaN层；优选的，所述第一极性半导体层的厚度为50-200nm；和/或，所述第二极性半导体层包括n-GaN层或n-AlGaN层；优选的，所述第二极性半导体层的厚度为0.8-3μm。


6.根据权利要求1所述的高波长选择性的紫外探测器件，其特征在于：所述第一极性半导体层与所述第二极性半导体层之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉刚，梁志斌，许朝军，张齐轩，张荣，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32