System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种自供电氧化镓日盲探测器及其制备方法技术_技高网

一种自供电氧化镓日盲探测器及其制备方法技术

技术编号:40348739 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-09 14:33
本发明专利技术公开了一种自供电氧化镓日盲探测器及其制备方法,涉及半导体领域,针对现有技术中存在肖特基结的问题提出本方案。n型氧化镓单晶衬底下表面经过粗化处理;在n型氧化镓单晶衬底上表面等间距设有若干第一电极,第一电极与n型氧化镓单晶衬底欧姆接触;n型氧化镓单晶衬底上表面在相邻第一电极之间的位置设有p型氧化物半导体层,在p型氧化物半导体层上表面设有第二电极。优点在于,利用p型氧化物与n型氧化镓形成异质pn结,在零偏压下也具有较大的内建电场,使得光生载流子迅速分离,可实现高灵敏度和快响应速度的日盲紫外探测。金属电极位于器件上表面,紫外光则由粗化的下表面入射,不存在挡光的问题,而且粗化的表面有助于光吸收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涉及半导体技术,尤其涉及一种自供电氧化镓日盲探测器及其制备方法


技术介绍

1、紫外光电探测器是一种将紫外光信号转化为电信号而实现对紫外光进行探测的电子元件。由于大气臭氧层的强烈吸收,太阳光中波长范围在200~280nm的紫外光几乎不能到达地表,被称为日盲波段。因此,日盲波段的紫外光探测具有背景干扰小的突出优点,在空间天文望远镜、导弹预警、火灾遥感、电网检测和生化检测等诸多领域可以发挥重要作用。半导体光电探测器依靠电子吸收光子能量后从价带跃迁到导带形成光生载流子,实现光信号到电信号的直接转换,具有灵敏度高、体积小、成本低和易于集成等诸多优势。另一方面,利用半导体的光伏效应可以实现自供电探测器,不施加外加偏压即可工作,对于实现节能环保具有重要意义。

2、氧化镓是一种直接带隙的宽禁带半导体,其截止波长直接对应了日盲波段。氧化镓还具有击穿场强大、耐高温和抗辐照性能好等特性,对极端工作环境的耐受性更好。此外,氧化镓晶体可以采用熔体法生长获得,生产成本较低。可见,氧化镓是优选的日盲探测材料,目前报道的氧化镓日盲探测器主要采用光电导或肖特基结构(中国专利cn202010571256.3和cn20181080106.9)。其中光电导型器件存在暗电流大和响应速度慢的缺点,且无法实现自供电探测;而肖特基器件的光伏特性严重受限于其肖特基结的质量和界面特性,且存在金属电极挡光等问题。因此,有必要设计一种高性能的自供电氧化镓日盲探测器。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供一种自供电氧化镓日盲探测器及其制备方法,以解决上述现有技术存在的问题。

2、本专利技术中所述一种自供电氧化镓日盲探测器包括n型氧化镓单晶衬底,所述n型氧化镓单晶衬底下表面经过粗化处理;在n型氧化镓单晶衬底上表面等间距设有若干第一电极,第一电极与n型氧化镓单晶衬底欧姆接触;n型氧化镓单晶衬底上表面在相邻第一电极之间的位置设有p型氧化物半导体层,在p型氧化物半导体层上表面设有第二电极。

3、所述n型氧化镓单晶衬底的掺杂浓度为1e16 cm-3到1e18 cm-3,厚度为10um~500um。

4、所述p型氧化物半导体层的掺杂浓度为1e17 cm-3到1e20 cm-3,厚度为50nm~1um。

5、所述p型氧化物半导体层的掺杂浓度高于所述n型氧化镓单晶衬底。

6、本专利技术中所述一种自供电氧化镓日盲探测器的制备方法,包括以下步骤:

7、s1.对n型氧化镓单晶衬底背面采用刻蚀进行表面粗化;

8、s2.在所述n型氧化镓单晶衬底的上表面等间距沉积若干第一电极,通过退火工艺形成欧姆接触;

9、s3.在所述n型氧化镓单晶衬底上表面,相邻第一电极之间的位置沉积p型氧化物半导体层;

10、s4.在所述p型氧化物半导体层上沉积第二电极,得到目标器件。

11、本专利技术中所述一种自供电氧化镓日盲探测器及其制备方法,其优点在于,利用p型氧化物与n型氧化镓形成异质pn结,在零偏压下也具有较大的内建电场,使得光生载流子迅速分离,可实现高灵敏度和快响应速度的日盲紫外探测,此外,本专利技术提供的探测器金属电极位于器件上表面,紫外光则由粗化的下表面入射,不仅不存在金属电极挡光的问题,而且粗化的表面有助于光吸收。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自供电氧化镓日盲探测器,其特征在于,包括n型氧化镓单晶衬底(101),所述n型氧化镓单晶衬底(101)下表面经过粗化处理;在n型氧化镓单晶衬底(101)上表面等间距设有若干第一电极(102),第一电极(102)与n型氧化镓单晶衬底(101)欧姆接触;n型氧化镓单晶衬底(101)上表面在相邻第一电极(102)之间的位置设有p型氧化物半导体层(103),在p型氧化物半导体层(103)上表面设有第二电极(104)。

2.根据权利要求1所述一种自供电氧化镓日盲探测器,其特征在于,所述n型氧化镓单晶衬底(101)的掺杂浓度为1e16 cm-3到1e18 cm-3,厚度为10um~500um。

3.根据权利要求1所述一种自供电氧化镓日盲探测器,其特征在于,所述p型氧化物半导体层(103)的掺杂浓度为1e17 cm-3到1e20 cm-3,厚度为50nm~1um。

4.根据权利要求1所述一种自供电氧化镓日盲探测器,其特征在于,所述p型氧化物半导体层(103)的掺杂浓度高于所述n型氧化镓单晶衬底(101)。

5.如权利要求1-4任一所述一种自供电氧化镓日盲探测器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种自供电氧化镓日盲探测器,其特征在于,包括n型氧化镓单晶衬底(101),所述n型氧化镓单晶衬底(101)下表面经过粗化处理;在n型氧化镓单晶衬底(101)上表面等间距设有若干第一电极(102),第一电极(102)与n型氧化镓单晶衬底(101)欧姆接触;n型氧化镓单晶衬底(101)上表面在相邻第一电极(102)之间的位置设有p型氧化物半导体层(103),在p型氧化物半导体层(103)上表面设有第二电极(104)。

2.根据权利要求1所述一种自供电氧化镓日盲探测器,其特征在于,所述n型氧化镓单晶衬底(101)...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢星陈梓敏王钢朱芳妮张馨月李青
申请(专利权)人:吉林省科技创新研究院
类型:发明
国别省市:

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