基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件、阵列制备方法和应用技术

本申请提出了一种基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件、阵列制备方法和应用，包括：蓝宝石衬底、沉积在蓝宝石衬底表面的单晶氧化镓薄膜，其中单晶氧化镓薄膜上光刻有金属硬掩膜层并刻蚀形成以阵列排布设置的多个单晶氧化镓纳米块，其中每一氧化镓纳米块的两侧沉积金属电极，金属电极之间串并联连接，本方案中的氧化镓单晶紫外探测器件以蓝宝石作为衬底来减少器件的漏电，并以单晶体氧化镓纳米块作为光探测材料来提高探测器的响应度和灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及宽禁带化合物半导体以及光电探测领域，特别涉及一种基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件、阵列制备方法和应用。

技术介绍

1、日盲紫外光电探测器由于对信号的检测不受地球表面环境的影响和干扰，因此具有高响应速度、高灵敏度、高光谱选择性、高检测率和高稳定性等显著特点。目前日盲紫外光电探测器已经被广泛应用于火焰探测、军事探测、溢油检测、生物传感、紫外成像和人工智能等领域。由于ga2o3材料具有4.6-4.9ev的禁带宽度，根据禁带宽度(eg)与吸收波长的对应关系[eg(ev)＝1024/λ(nm)]，计算得到其对应的光响应波长为254-270nm，这个波段恰好对应220-280nm的日盲紫外波段，并且ga2o3材料具有优异的化学和热稳定性，在室温下激子束缚能也比较高，大约为40～50mv，远远高于室温热离化能26mv。此外ga2o3材料几乎不受空气和湿度的影响，具有长期稳定性。更重要的是ga2o3材料还可以实现高质量的同质生长，没有晶格失配引起的应变问题，所以ga2o3材料被认为是日盲紫外光电晶体管的理想选择。

2、目前使用的ga2o3日本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件，其特征在于，包括：蓝宝石衬底、沉积在蓝宝石衬底表面的单晶氧化镓薄膜，其中单晶氧化镓薄膜上光刻有金属硬掩膜层并刻蚀形成以阵列排布设置的多个单晶氧化镓纳米块，其中每一氧化镓纳米块的两侧沉积金属电极，金属电极之间串并联连接。

2.根据权利要求1所述的基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件，其特征在于，金属硬掩膜层的材质选自Ti、Ni、Cr、W、Pt、Al或者Ag中的一种或者多种，金属硬掩膜层的厚度为10～500nm。

3.根据权利要求1所述的基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件，其特征在于，每一行和每一列均排列多个单晶氧...

【技术特征摘要】

1.一种基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件，其特征在于，包括：蓝宝石衬底、沉积在蓝宝石衬底表面的单晶氧化镓薄膜，其中单晶氧化镓薄膜上光刻有金属硬掩膜层并刻蚀形成以阵列排布设置的多个单晶氧化镓纳米块，其中每一氧化镓纳米块的两侧沉积金属电极，金属电极之间串并联连接。

2.根据权利要求1所述的基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件，其特征在于，金属硬掩膜层的材质选自ti、ni、cr、w、pt、al或者ag中的一种或者多种，金属硬掩膜层的厚度为10～500nm。

3.根据权利要求1所述的基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件，其特征在于，每一行和每一列均排列多个单晶氧化镓纳米块，且每一行的多个单晶氧化镓纳米块对齐同一水平线设置，每一列的多个单晶氧化镓纳米块对齐同一垂直线设置。

4.根据权利要求1所述的基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件，其特征在于，金属电极沉积在氧化镓纳米块的行方向的两侧，且金属电极覆盖氧化镓纳米块的边侧。

5.根据权利要求1所述的基于蓝宝石衬底的氧化镓单晶紫外探测器件，其特征在于，金属电极的材料选择为au、ag、ti、cr、ni、al、pt、w、cu、mg中的一种或多种。

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓茜，
申请(专利权)人：西安电子科技大学杭州研究院，
类型：发明
国别省市：