[发明专利]一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器，其特征在于：包括底材、设置于所述底材上表面的复合层、以及对称卡设于所述复合层两侧的金属电极；所述复合层包括电极层、SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层、IGZO沟道层和纳米金属颗粒，所述电极层的下表面与所述底材的上表面连接，所述SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层呈倒扣状包覆于所述电极层的表面，所述IGZO沟道层设置于所述SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层的上表面，所述纳米金属颗粒分布于所述IGZO沟道层的上表面；所述SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层的两侧和IGZO沟道层的两侧均与所述金属电极连接，且所述金属电极顶部的水平面低于所述IGZO沟道层顶部的水平面，所述金属电极的下表面与所述底材的上表面连接；所述纳米金属颗粒在IGZO沟道层上表面的分布密度为1*10⁶-1*10¹²/cm²。

2.根据权利要求1所述的一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器，其特征在于：所述底材为低阻Si层，所述低阻Si层的电阻率为0.01-3.0Ω·cm。

3.根据权利要求1所述的一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器，其特征在于：所述纳米金属颗粒为Au、Pt、Ag或Al，所述纳米金属颗粒的粒径为5-20nm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、IGZO前驱体的制备：按照重量份，将醋酸锌、硝酸铟、硝酸镓溶解于溶剂中，超声处理后加入稳定剂，在室温下搅拌，制得IGZO前驱体；

B、半成品的制备：在底材上依次设置导电层和SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层，然后在纯度为99.999％的Al颗粒作为蒸发源蒸镀Al电极，制得半成品；

C、IGZO沟道层的制备：将IGZO前驱体旋涂至步骤B制得的半成品的SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层上，然后进行退火处理，反复进行旋涂和退火2-6次，制得IGZO沟道层；

D、成品的制备：将步骤C制有IGZO沟道层的半成品进行热蒸发，以纯度为99.999％的纳米金属颗粒作为蒸发源，在IGZO沟道层上蒸镀纳米金属颗粒，制得氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器。

5.根据权利要求4所述的一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，所述IGZO前驱体中的总金属离子的摩尔浓度为0.1-1.0mol/L，稳定剂与总金属离子的摩尔比为0.8-1.2:1。

6.根据权利要求4所述的一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，所述IGZO前驱体中的金属离子摩尔比为In³⁺：Ga³⁺：Zn²⁺＝x：(1-x)：1，其中x＝0.2-0.5。

7.根据权利要求4所述的一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，所述稳定剂为乙醇胺、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇，所述溶剂为乙二醇甲醚或乙醇。

8.根据权利要求4所述的一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，超声处理的频率为50-250kHz，超声处理的时间为5-20min；搅拌的转速为500-1500rpm，搅拌的时间为30min-24h。