本发明专利技术公开了一种CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器及其制备方法，所述探测器依次包括石英衬底，位于石英衬底上方的GaON薄膜，并对其进行原位等离子体处理；位于GaON薄膜上方的CuCrO2层；位于GaON薄膜上方的第一测试电极以及位于CuCrO2层的上方的第二测试电极；其中GaON薄膜与CuCrO2层，形成CuCrO2/GaON异质结，构成内界电场，以分离光生载流子。所制备的CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器性能稳定，灵敏度高，响应速度快，可实现对波长小于280nm的日盲紫外光的有效探测。280nm的日盲紫外光的有效探测。280nm的日盲紫外光的有效探测。
【技术实现步骤摘要】
一种CuCrO2/GaON异质结日盲紫外探测器及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种CuCrO2/GaON异质结日盲紫外探测器及其制备方法，属于光电探测
技术介绍
[0002]日盲紫外光通常是指波段为200
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280nm的电磁辐射。由于臭氧层对日盲紫外波段的强烈吸收,到达近地表的该波段紫外光很微弱,为日盲紫外信号的检测提供了天然的低背景窗口。日盲紫外探测器是指对日盲紫外波段有明显光响应的紫外探测器。日盲紫外探测器具有高的信噪比和低的误报率,且在检测微弱信号方面具有显著优势。近年来，日盲探测器因在民用及军事领域均具有重大应用价值而备受关注。紫外探测器在空间通讯、军事导弹预警、臭氧层监测、非视距保密光通信、高压电检测、火焰探测及生化检测等方面都具有广泛的应用前景。
[0003]GaON是一种新兴的超宽禁带半导体材料，由于其优异的物理特性，被视为制作日盲紫外光探测器的理想材料。基于光伏效应的自供电型探测器可以在无外加电源时工作且展现出优异的光探测性能，可以满足现代社会的需求，展现出巨大的应用潜力，已成为研究热点。因此选择一种合适的材料与GaON构筑异质结成为了制备高性能GaON自供电型探测器的首要选择。无机型半导体具有载流子浓度高、性能稳定等特点，适合与GaON构建异质结制备日盲探测器。CuCrO2是空穴传输材料，具有易合成、高纯度、良好的溶解性和稳定性，已广泛用于透明导电电极、太阳能电池和光催化领域。
[0004]为了提高探测器的光电性能的技术难题，很多企业和科研院所进行了大量的研究,但并没有达到预期的效果，因此如何解决上述问题对于GaON日盲紫外探测器在日盲紫外检测领域的应用有着重要实现意义。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的在于，提出一种CuCrO2/GaON异质结日盲紫外探测器及其制备方法，在较为简单的工艺制作基础上实现较高的响应灵敏度和响应速度，且暗电流低。探测器以石英为衬底，GaON为光探测材料，通过等离子体对GaON薄膜进行原位处理，并采用旋涂法在GaON薄膜表面沉积CuCrO2层，构成一种高性能，高灵敏度及低成本的探测器。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案为：
[0007]一种CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器及其制备方法，所述探测器依次包括石英衬底，位于石英衬底上方的GaON薄膜，并对其进行原位等离子体处理；位于GaON薄膜上方的CuCrO2层；位于GaON薄膜上方的第一测试电极以及位于CuCrO2层的上方的第二测试电极；其中GaON薄膜与CuCrO2层，形成CuCrO2/GaON异质结，构成内界电场，以分离光生载流子。
[0008]本专利技术所述的GaON异质结构的日盲紫外探测器及其制备方法，其步骤如下：
[0009]步骤一：将石英衬底(1)进行预处理，依次用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗
15～30min，清洗后用高纯氮气进行干燥。将处理后的所述石英衬底(1)放入沉积室内采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)生长GaON薄膜(2)。
[0010]步骤二：所述CuCrO2层(3)通过水热法进行合成，并通过旋涂法使其均匀分布在GaON薄膜(2)上方，获得所述石英衬底(1)上的CuCrO2/GaON异质结。
[0011]步骤三：采用磁控溅射法在所述CuCrO2层(3)上方蒸镀第一测试电极(4)，在所述GaON薄膜(2)上方蒸镀第二测试电极(5)。
[0012]优选地，所述步骤一中的GaON薄膜(2)通过PECVD的生长沉积，以高纯金属镓(99.999％)和高纯O2(99.999％)为前驱体，高纯Ar(99.999％)作为载气，
[0013]优选地，所述步骤一中的GaON薄膜(2)通过PECVD的生长沉积，生长温度为700～1000℃，生长压强为0.1～100pa，射频功率为50～200W，生长时间1
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3h，且GaON薄膜(2)需进行等离子体处理。
[0014]优选地，所述步骤一中的GaON薄膜(2)需进行等离子体处理，等离子体源为氮气、氧气和氩气中的一种或多种，处理时间为1～30min，处理功率为5～30W。
[0015]优选地，所述步骤二中的CuCrO2通过水热法合成，生长温度为150～300℃，生长时间为12～72h。
[0016]优选地，所述步骤二中的CuCrO2通过旋涂法均匀分别在GaON薄膜(2)上方，形成CuCrO2层，旋转参数：速旋1000
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5000rpm，时间10
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120秒。
[0017]优选地，所述步骤三中的第一测试电极(4)和第二测试电极(5)均为金属电极金属电极层厚度为10～100nm。
[0018]更优选地，所述金属电极材料为Au、Ag、Ti、Ni和Al中的一种或多种。
[0019]本专利技术的有益效果在于：
[0020]本专利技术以石英为衬底，GaON为光探测材料，通过等离子体对GaON薄膜进行原位处理，并采用旋涂法在GaON薄膜表面沉积CuCrO2层，构成一种高性能，高灵敏度及低成本的探测器。实验表明由上述方法制备的CuCrO2/GaON异质结紫外探测器可实现对紫外光的有效探测，具有高灵敏度及高性能。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术所述的CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器的结构图，1
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石英衬底，2
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GaON薄膜，3
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CuCrO2层，4
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第一测试电极，5
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第二测试电极。
[0023]图2是本专利技术所述石英衬底上的CuCrO2/GaON异质结日盲探测器的截面SEM图。
[0024]图3是本专利技术所述石英衬底上的CuCrO2/GaON异质结日盲紫外探测器的I
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V曲线。
[0025]图4是本专利技术所述石英衬底上的CuCrO2/GaON异质结日盲紫外探测器在0V下的响应时间。
具体实施方式
[0026]一种CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器及其制备方法，其特征在于：包括石英衬底(1)，位于所述衬底(1)上方的GaON薄膜(2)，所述GaON薄膜(2)上方的CuCrO2层(3)，位于所述CuCrO2层(3)上的第一测试电极(4)，位于所述GaON薄膜(2)一侧且位于上方的第二测试电极(5)，所述GaON薄膜(2)与所述CuCrO2层(3)形成CuCrO2/GaON异质结，构成内界电场。
[0027]步骤一：将石英衬底(1)进行预处理，依次用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗15～30min，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器，其特征在于，该探测器包括石英衬底(1)、GaON薄膜(2)、CuCrO2层(3)、第一测试电极(4)、第二测试电极(5)。2.根据权利要求1所述的一种CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器，其特征在于，包括石英衬底(1)，位于所述衬底(1)上方的GaON薄膜(2)，所述GaON薄膜(2)上方的CuCrO2层(3)，位于所述CuCrO2层(3)上的第一测试电极(4)，位于所述GaON薄膜(2)一侧且位于上方的第二测试电极(5)，所述GaON薄膜(2)与所述CuCrO2层(3)形成CuCrO2/GaON异质结，构成内界电场。3.根据权利要求1或2所述的一种CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器及其制备方法，其特征在于,具体制备步骤为：步骤一：将石英衬底(1)进行预处理，依次用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗15～30min，清洗后用高纯氮气进行干燥。将处理后的所述石英衬底(1)放入沉积室内采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)生长GaON薄膜(2)。步骤二：所述CuCrO2层(3)通过水热法进行合成，并通过旋涂法使其均匀分布在GaON薄膜(2)上方，获得所述石英衬底(1)上的CuCrO2/GaON异质结。步骤三：采用磁控溅射法在所述CuCrO2层(3)上方蒸镀第一测试电极(4)，在所述GaON薄膜(2)上方蒸镀第二测试电极(5)。4.根据权利要求3所述的一种CuCrO2/GaON异质结构的日盲紫外探测器及其制备方法，其特征在于，所述GaON薄膜(2)通过PECVD的生长沉积，以高纯金属镓(99.999％)和高纯O2(99.999％)为前驱体，高纯Ar(99.999％)作为载气。5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡海争，朱羽晨，王宇超，吴超，王顺利，郭道友，
申请(专利权)人：浙江理工大学常山研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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