一种梯度界面态增强的自供能光电探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种梯度界面态的实现方法和一种梯度界面态增强的自供能光电探测器，包括p

【技术实现步骤摘要】
一种梯度界面态增强的自供能光电探测器


[0001]本专利技术属于光电探测领域，尤其涉及一种梯度界面态的实现方法和一种梯度界面态增强的自供能光电探测器。

技术介绍

[0002]随着光信息技术的快速发展，半导体光电探测器广泛应用于热成像、环境监测、智能农业、生物医学、导弹制导和空间通讯等民用和军事领域。但值得注意的是，氧化物半导体由于其固有的表面电子态产生的附加表面能级使得自供能光电探测器中产生的光生载流子在界面处出现不可避免的复合，大大降低了光电探测器的响应能力和探测性能。因此，寻求合理且高效的氧化物半导体表界面态调控策略是提升自供能光电探测器性能的有效方案。
[0003]目前针对半导体表界面态的调控方法主要有半导体材料改性和引入异质结界面物理效应等。半导体材料改性主要包括氢化、表面钝化、热处理、离子注入和紫外光辐照等，其中，紫外光辐照作为一种非接触、灵活的调控方案可实现对界面态的快速清除和处理。目前，有研究者已经利用紫外光辐照实现了对氧化锌基异质结器件中界面态的调控，实现了对自供能光电探测器瞬态响应性能的提升。在异质结界面物理效应方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯度界面态增强的自供能光电探测器，其特征在于：该光电探测器包括p
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Si基底(1.1)，梯度界面态分布的n型氧化物半导体薄膜(1.2)、n型氧化物半导体薄膜端顶部电极(1.3)和p
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Si底部电极(1.4)；所述的p
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Si与梯度界面态分布的n型氧化物半导体薄膜形成p
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n异质结，并在p
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n异质结两端沉积导电薄膜电极；所述的梯度界面态增强的自供能光电探测器的响应度和探测能力相较于均匀界面态分布提升显著，并且增强效果具有在紫外
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可见
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近红外光区普遍适用的特点。2.一种梯度界面态分布的实现方法，其特征在于：所述的梯度界面态分布是在有偏压的条件下利用紫外光辐照氧化锌薄膜，调控氧化锌薄膜内部的负氧离子分布，在有偏压的条件下达到平衡，从而形成梯度界面态分布；当氧化锌内部的带负电的界面态浓度沿p
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n结界面向顶部电极方向增大时，减小了界面转移电阻，获得了增强的p
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n结等效内建电场。3.根据权力要求1所述的梯度界面态增强的自供能光电探测器，其特征在于所述的梯度界面态分布的n型氧化物半导体可以为ZnO薄膜；所述的梯度界面态分布沿p
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n结界面向顶部电极方向增大，减小界面转移电阻，获得增强的结区等效内建电场，进而降低了界面处载流子的复合几率和提升了热释电光电子学效应。4.一种用于实现权力要求3所述的梯度界面态增强的自供能光电探测器的方法，其特征在于包含如下实现步骤：(1)将厚度为500μm、电阻率为1
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20Ωcm的p型Si片(100)切割为1.0cm
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1.0cm左右大小，并分别用去离子水和无水乙醇清洗表面浮尘，将洁净的Si片放置在0.3wt％NaOH和8.0v％的异丙醇混合溶液中刻蚀1min，用作旋涂基底；(2)配制0.05M(CH3COO)2Zn乙醇溶液，并以体积比为1:1的乙二醇和乙醇胺作为稳定剂，在室温下搅拌40
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【专利技术属性】
技术研发人员：王兆娜，朱蒙，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：