[发明专利]具有ZnTe过渡层的GaN-CdZnTe复合结构组件、应用及其制备方法

权利要求书

1.一种具有ZnTe过渡层的GaN-CdZnTe复合结构组件，其特征在于：首先在GaN基底上制备ZnTe过渡层，形成GaN-ZnTe复合衬底，然后在GaN-ZnTe复合衬底的ZnTe过渡层表面继续生长制备CdZnTe薄膜，得到具有ZnTe过渡层的CdZnTe薄膜和GaN基底结合的GaN-ZnTe-CdZnTe复合结构组件；

所述ZnTe过渡层的沉积厚度不超过200nm；

所述CdZnTe薄膜的厚度不超过20μm，所选用的GaN基底的厚度不超过500nm。

2.一种权利要求1所述具有ZnTe过渡层的GaN-CdZnTe复合结构组件的制备方法，其特征在于，其步骤如下：

a. 基底预处理：

将GaN基底分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗至少15分钟，洗去GaN基底表面的杂质和有机物，用氮气吹干后，放入磁控溅射反应室内，作为衬底备用；

b.ZnTe过渡层的溅射过程：

打开磁控溅射腔体，将经过步骤a预处理的GaN基底放入溅射腔体；开启机械泵，待溅射腔体真空度不高于5Pa时，开启前级阀，关闭预抽阀，开启分子泵与高阀；待溅射腔体真空度达到10^-3Pa，将GaN基底温度加热到不低于300℃；然后打开气体流量计与气阀，将溅射腔体充氩气至0.4-0.6Pa，开启溅射开关，功率加至不低于40W，开始溅射，溅射时间至少为5分钟；待溅射完成后关闭溅射电源，然后依次关闭气阀、分子泵、高阀、前级阀、机械泵，待GaN基底冷却至室温后，得到沉积ZnTe薄膜的GaN-ZnTe复合衬底，然后取出GaN-ZnTe复合衬底；

c.CdZnTe薄膜的生长过程：

打开近空间升华腔体，将在步骤b中制备的GaN-ZnTe复合衬底放入升华腔体，开机械泵抽真空，将升华室腔体气压抽不高于5Pa，然后开卤素灯，将升华源和GaN-ZnTe复合衬底以不高于50℃/min的升温速度分别加热到600℃和450℃；然后采用近空间升华法，在GaN-ZnTe复合衬底的ZnTe过渡层表面上继续生长CdZnTe薄膜材料至少120分钟后，再关闭卤素灯，待衬底上生长的CdZnTe薄膜材料冷却至室温后，关闭机械泵，取出负载CdZnTe薄膜材料的GaN-ZnTe复合衬底，从而得到具有ZnTe过渡层的CdZnTe薄膜和GaN基底结合的GaN-ZnTe-CdZnTe复合结构组件。

3.一种复合结构器件，其特征在于：在权利要求1所述的GaN-ZnTe-CdZnTe复合结构组件的CdZnTe薄膜表面上，结合厚度不大于100nm的金电极层，形成GaN-ZnTe-CdZnTe-Au复合结构器件，作为GaN-CdZnTe基紫外光探测器。

4.一种权利要求3所述复合结构器件的制备方法，其特征在于，其步骤如下：

采用蒸镀法，在GaN-ZnTe-CdZnTe复合结构组件的CdZnTe薄膜表面上，制备厚度不大于100nm的金电极层，得到GaN-ZnTe-CdZnTe-Au复合结构器件；然后在N₂氛围中，并在不低于450℃的退火温度条件下，将GaN-ZnTe-CdZnTe-Au复合结构器件进行退火处理至少30分钟，使GaN-ZnTe-CdZnTe-Au复合结构器件功能层连接界面形成欧姆接触，从而制得GaN-CdZnTe基紫外光探测器。

5.一种权利要求3所述复合结构器件的应用，其特征在于，将所述GaN-ZnTe基紫外光探测器能在紫外光波段实现光响应。