一种InGaN基探测器及其制备方法技术

本发明专利技术申请公开了一种InGaN基探测器及其制备方法，通过在衬底和InGaN纳米柱之间设置III

【技术实现步骤摘要】
一种InGaN基探测器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其是一种InGaN基探测器及其制备方法。

技术介绍

[0002]可见光通讯是一种基于白光发光二极管技术的无线光通信技术，能同时实现照明和高速数据传输两大功能，并且具有信号密度覆盖高、保密安全性高、抗电磁干扰、频谱范围宽等特点，可以实现高速、稳定、安全的通信传输。作为不受限的空白频谱区，可见光通讯在信号上与传统的无线电波毫不干扰。
[0003]其中，一维纳米柱结构具有短的电荷渡越时间和增强的载流子分离，为快速光电器件的研制奠定了基础。硅基InGaN纳米柱探测器展现了超快的响应速度，具有广阔的应用前景。然而，随着通信领域提出了更高频率的要求，对探测器的响应速度也提出了更高的期望，InGaN基纳米柱探测器难以满足更高响应速度和轻量化的要求。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种InGaN基探测器及其制备方法。
[0005]本专利技术实施例一方面所采取的技术方案是：
[0006]一种InGaN基探测器，包括：
[0007]衬底；
[0008]功能层，设置在所述衬底的一侧，所述功能层为III
‑
VI族化合物薄膜；
[0009]InGaN纳米柱，设置在所述功能层远离所述衬底的一侧；
[0010]第一电极层，设置在所述InGaN纳米柱远离所述功能层的一侧；
[0011]第二电极层，设置在所述衬底远离所述功能层的一侧。r/>[0012]作为一种可选的实施方式，所述功能层所采用的材料中的VI族元素包括硫元素、硒元素和碲元素中的任意一种。
[0013]作为一种可选的实施方式，所述功能层的厚度为50
‑
300nm。
[0014]作为一种可选的实施方式，所述InGaN纳米柱的长度为200
‑
400nm，直径为50
‑
80nm。
[0015]作为一种可选的实施方式，所述InGaN纳米柱采用的InGaN中In组分为5
‑
30％。
[0016]作为一种可选的实施方式，所述第一电极层和所述第二电极层为Ti/Au电极层，所述Ti/Au电极层中Ti电极层的厚度为30
‑
100nm，所述Ti/Au电极层中Au电极层的厚度为50
‑
200nm。
[0017]本专利技术实施例另一方面所采取的技术方案是：
[0018]一种InGaN基探测器的制备方法，包括以下步骤：
[0019]清洗衬底；
[0020]在所述衬底的一侧制备功能层，所述功能层为III
‑
VI族化合物薄膜；
[0021]在所述功能层远离所述衬底的一侧制备InGaN纳米柱；
[0022]在所述InGaN纳米柱远离所述功能层的一侧制备第一电极层；
[0023]在所述衬底远离所述功能层的一侧制备第二电极层。
[0024]作为一种可选的实施方式，所述在所述衬底的一侧制备功能层，包括：
[0025]采用电子束蒸发镀膜在所述衬底的一侧制备金属层，所述金属层选用的金属材料的元素为III族元素；
[0026]以第一粉末为前驱体，采用化学气相沉积使所述金属层反应生成所述功能层，所述第一粉末的材料对应的元素为VI族元素。
[0027]作为一种可选的实施方式，所述在所述功能层远离所述衬底的一侧制备InGaN纳米柱，包括：
[0028]对所述功能层进行退火；
[0029]采用分子束外延在所述功能层远离所述衬底的一侧制备所述InGaN纳米柱；
[0030]完成所述InGaN纳米柱的制备后进行退火。
[0031]作为一种可选的实施方式，所述清洗衬底，包括：
[0032]准备所述衬底；
[0033]依次采用丙酮、酒精和去离子水对所述衬底进行超声清洗10min；
[0034]在所述衬底超声清洗完成后，将所述衬底吹干。
[0035]本专利技术实施例的InGaN基探测器及其制备方法，通过在衬底和InGaN纳米柱之间设置III
‑
VI族化合物薄膜的功能层，其中，III
‑
VI族化合物薄膜具有高载流子迁移率的优点，提升了InGaN基探测器在紫外波段的光吸收能力，从而提升了InGaN基探测器的性能；同时，III
‑
VI族化合物薄膜调控了衬底和InGaN纳米柱的异质结界面势垒，优化了InGaN异质结的界面接触以及能带结构，促进了InGaN基探测器中光生载流子的快速分离，从而进一步提升了InGaN基探测器的性能。
附图说明
[0036]图1为本专利技术实施例InGaN基探测器的结构示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例InGaN基探测器的制备方法流程图；
[0038]图3为本专利技术实施例InGaN基探测器的功能层(Ga2S3薄膜)的SEM表征图。
[0039]图4为本专利技术实施例InGaN基探测器的InGaN纳米柱的SEM表征图。
[0040]附图标记：101、衬底；102、功能层；103、InGaN纳米柱；104、第一电极层；105、第二电极层。
具体实施方式
[0041]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0042]本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它
们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0043]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0044]一维纳米柱结构具有短的电荷渡越时间和增强的载流子分离，为快速光电器件的研制奠定了基础。硅基InGaN纳米柱探测器展现了超快的响应速度，具有广阔的应用前景。然而，随着通信领域提出了更高频率的要求，对探测器的响应速度也提出了更高的期望，InGaN基纳米柱探测器难以满足更高响应速度和轻量化的要求。为此，本专利技术实施例提出了一种InGaN基探测器及其制备方法，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种InGaN基探测器，其特征在于，包括：衬底；功能层，设置在所述衬底的一侧，所述功能层为III
‑
VI族化合物薄膜；InGaN纳米柱，设置在所述功能层远离所述衬底的一侧；第一电极层，设置在所述InGaN纳米柱远离所述功能层的一侧；第二电极层，设置在所述衬底远离所述功能层的一侧。2.根据权利要求1所述的一种InGaN基探测器，其特征在于，所述功能层所采用的材料中的VI族元素包括硫元素、硒元素和碲元素中的任意一种。3.根据权利要求2所述的一种InGaN基探测器，其特征在于，所述功能层的厚度为50
‑
300nm。4.根据权利要求1所述的一种InGaN基探测器，其特征在于，所述InGaN纳米柱的长度为200
‑
400nm，直径为50
‑
80nm。5.根据权利要求1所述的一种InGaN基探测器，其特征在于，所述InGaN纳米柱采用的InGaN中In组分为5
‑
30％。6.根据权利要求1所述的一种InGaN基探测器，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层为Ti/Au电极层，所述Ti/Au电极层中Ti电极层的厚度为30
‑
100nm，所述Ti/Au电极层中Au电极层的厚度为50
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，
申请(专利权)人：河源市众拓光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：