一种垂直结构的微米线阵列光探测器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种垂直结构的微米线阵列真空紫外光探测器及其制备方法，其包括表面设置有多个平行排列凹槽的p型硅基底，凹槽的截面呈倒梯形，n型AlN微米线阵列沿其凹槽的侧壁外延生长形成，石墨烯导电层设置于该硅基底上与AlN微米线阵列接触，金属电极层设置于硅基底上相对于设置石墨烯导电层的表面。本发明专利技术通过图案化硅基底以及选择性外延生长获得了晶体质量优异的n型AlN微米线阵列微结构，其与p型硅构成的异质结构相较于传统的单一薄膜探测器能够进一步提升真空紫外光探测器的响应速率、降低暗电流、提高响应度、工作稳定性好和具有良好的自供电性能等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直结构的微米线阵列光探测器及其制备方法
本专利技术涉及半导体工艺和器件
，具体涉及一种垂直结构的微米线阵列光探测器及其制备方法。
技术介绍
真空紫外(VUV，10-200nm)光电探测器在光学、材料科学、信息科学、生物医学、环境科学和空间技术中有着广泛的应用。目前，高质量超宽带隙(UWBG)半导体材料的发展迅猛，使各种不同结构的高性能VUV光电探测器得以实现，也为克服传统VUV探测器的诸多缺点提供了一条途径。近几十年来，基于超宽带隙Ⅲ族氮化物的一些日盲VUV光电探测器脱颖而出。第三代半导体材料AlN具有禁带宽度宽、击穿电场大、电子饱和速率快、热导率高以及抗辐射能力强等优良性能，在VUV光电探测器领域有广泛的应用前景。但单一的AlN薄膜制备的探测器响应速率慢、灵敏度低、难以产业化。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的首要目的是提供一种响应度高、暗电流低、响应速度快、工作稳定性好和良好的自供电性能的微米线阵列真空紫外光探测器。基于该目的，本专利技术至少提供如下技术方案：一种垂直结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直结构的微米线阵列真空紫外光探测器，其特征在于，其包括：/np型硅基底，其表面设置有多个平行排列的凹槽，所述凹槽的截面呈倒梯形；/nn型AlN微米线阵列，沿所述凹槽的侧壁外延生长形成；/n石墨烯导电层，设置于所述硅基底上与所述AlN微米线阵列接触；/n金属电极层，其设置于所述硅基底上相对于设置所述石墨烯导电层的表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种垂直结构的微米线阵列真空紫外光探测器，其特征在于，其包括：
p型硅基底，其表面设置有多个平行排列的凹槽，所述凹槽的截面呈倒梯形；
n型AlN微米线阵列，沿所述凹槽的侧壁外延生长形成；
石墨烯导电层，设置于所述硅基底上与所述AlN微米线阵列接触；
金属电极层，其设置于所述硅基底上相对于设置所述石墨烯导电层的表面。


2.根据权利要求1的所述真空紫外光探测器，其特征在于，所述AlN微米线的截面呈三角形，其掺杂浓度为1×1018～1×1019cm-3。


3.根据权利要求1或2的所述真空紫外光探测器，其特征在于，所述石墨烯导电层与所述硅基底之间设置有绝缘层，所述绝缘层设置于所述硅基底上除所述凹槽之外的表面，所述石墨烯导电层与所述绝缘层以及所述AlN微米线阵列接触。


4.根据权利要求3的所述真空紫外光探测器，其特征在于，所述倒梯形凹槽的上开口宽度为5～7μm，其底部宽度为3～5μm，深度为3～5μm；相邻倒梯形凹槽之间的所述绝缘层宽度为1～3μm。


5.根据权利要求1的所述真空紫外光探测器，其特征在于，所述石墨烯导电层为单层石墨烯，所述单层石墨烯通过湿法转移至AlN微米线阵列的表面。


6.根据权利要求1的所述真空紫外光探测器，其特征在于，所述硅基底和所述AlN微米线之间设置一薄AlN缓冲层，厚度为10～28nm。


7.根据权利要求1的所述真空紫外光探测器，其特征在于，所述绝缘层优选二氧化硅或氮化硅，所述绝缘层的厚度为50～450nm；所述金属电极层优选银，其厚度为100～200n...

【专利技术属性】
技术研发人员：李述体，邓琮匆，高芳亮，陈飞，吴国辉，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44