一种基于4H-SiC-GaN异质结构的p-i-n型紫外光电探测器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及紫外光电探测器制备领域，具体涉及一种基于4H‑SiC‑GaN异质结构的p‑i‑n型紫外光电探测器及其制备方法，在材料结构层面，极大程度地降低了位错缺陷，为后续高质量晶体生长筑牢根基，确保探测器在复杂工况下结构稳定，有效避免因热胀冷缩或晶格应力引发的材料损坏，大大提升了探测器的可靠性与耐用性。制备工艺精细入微。采用MOCVD技术生长，各环节参数精确调控。再者高纯度金属搭配适宜的蒸发速率与沉积厚度，结合高真空物理气相沉积技术，确保金属与半导体形成良好欧姆接触，空穴注入效率高，减少载流子复合几率，有效提升光电转换效率，具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及紫外光电探测器制备领域，尤其涉及一种基于4h-sic-gan异质结构的p-i-n型紫外光电探测器及其制备方法。

技术介绍

1、随着科技的发展，紫外探测技术在众多领域发挥着日益重要的作用。碳化硅（sic）作为第三代半导体的突出代表，其独特的物理性质为紫外探测领域注入了强大动力。它的高热导率使得在工作过程中产生的热量能够迅速散发，避免因过热导致器件性能衰退，确保探测器在高温环境下稳定运行，例如在航空航天发动机周边的高温监测场景中，sic基探测器展现出了卓越的耐热性能。优异的电子迁移率赋予了载流子快速移动的能力，极大地加快了信号传输速度，让探测器能够更敏捷地响应紫外光的瞬息变化。其非凡的硬度保证了探测器在复杂机械环境下的结构完整性，即便遭受一定程度的碰撞、挤压，依然能够维持正常工作。而卓越的化学稳定性使其能够抵御酸碱等腐蚀性物质的侵蚀，适用于诸如化工车间、海洋环境监测等恶劣工况。基于sic的p-i-n结构紫外光电探测器凭借巧妙的结构设计广泛应用于各个领域。在p型和n型半导体之间嵌入的本征（i型）半导体层，如同桥梁一般有效扩展了耗尽区的宽度。这一扩展本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于4H-SiC-GaN异质结构的p-i-n型紫外光电探测器，其特征在于，所述紫外光电探测器自下而上依次为n型4H-SiC衬底、i型GaN外延层和p型掺杂GaN外延层；

2.根据权利要求1所述的4H-SiC-GaN异质结构的p-i-n型紫外光电探测器，其特征在于，所述p-i-n型紫外光电探测器通过Silvaco TCAD软件进行仿真，计算过程中采用载流子费米统计和掺杂浓度的部分电离模型，即半导体中的电子浓度为：

3.根据权利要求1所述的基于4H-SiC-GaN异质结构的p-i-n型紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：p>

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【技术特征摘要】

1.一种基于4h-sic-gan异质结构的p-i-n型紫外光电探测器，其特征在于，所述紫外光电探测器自下而上依次为n型4h-sic衬底、i型gan外延层和p型掺杂gan外延层；

2.根据权利要求1所述的4h-sic-gan异质结构的p-i-n型紫外光电探测器，其特征在于，所述p-i-n型紫外光电探测器通过silvaco tcad软件进行仿真，计算过程中采用载流子费米统计和掺杂浓度的部分电离模型，即半导体中的电子浓度为：

3.根据权利要求1所述的基于4h-sic-gan异质结构的p-i-n型紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于4h-sic-gan异质结构的p-i-n型紫外光电探测器，其特征在于，步骤s1中所述6寸4h-sic衬底的关键参数要求与步骤s2中所述i-gan的晶格常数失配度为±0.5%，步骤s1中所述6寸4h-sic衬底和步骤s2中所述i-gan的热膨胀系数差值为±1×10-6k-1。

5.根据权利要求3所述的基于4h-sic-gan异质结构的p-i-n型紫外光电探测器，其特征在于，步骤s2中所述金属有机化学气相沉积技术中反应腔温度为1040-1060℃、压力为190-210mbar；

6.根据权利要求3所述的基于4h-sic-gan异质结构的p-i-n型紫外光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀璇，张梦龙，张海平，黄东园，刘超洋，李京波，罗昆明，
申请(专利权)人：南通恒锐半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：