[发明专利]基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器，其特征在于：所述探测器从下至上依次包括m面蓝宝石衬底、m面取向的BeMgZnO四元合金薄膜层、一对平行金属电极，其中：所述平行金属电极垂直于所述BeMgZnO四元合金薄膜的c轴方向。

2.根据权利要求1所述的基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器，其特征在于：所述BeMgZnO四元合金薄膜层的厚度为200～300nm。

3.根据权利要求1所述的基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器，其特征在于：所述平行金属电极的厚度为50nm～100nm。

4.根据权利要求1所述的基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器，其特征在于：所述平行金属电极的间距为10～100μm。

5.根据权利要求1所述的基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器，其特征在于：所述平行金属电极材料为Au、Al或Ag中的任一种。

6.权利要求1～5任一项所述的基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)以m面蓝宝石作为薄膜生长的衬底，利用清洗液对所述衬底进行超声清洗后用氮气吹干，立即置于脉冲激光沉积系统的真空腔内，开启真空泵，使真空度为4×10^-4～6×10^-4Pa；

(2)采用脉冲激光烧蚀沉积方法，利用BeMgZnO陶瓷作为靶材，控制衬底温度为600～800℃，脉冲激光能量为300～400mJ/Pulse，薄膜沉积氧压为1～3Pa，在洁净干燥的m面蓝宝石衬底表面沉积m面BeMgZnO外延薄膜；

(3)确定步骤(2)制得的m面BeMgZnO四元合金薄膜的c轴方向，做好标号；利用真空蒸镀仪，通过热蒸发的方法在步骤(2)得到的BeMgZnO薄膜表面蒸镀一对平行金属电极，其中：所述平行金属电极与m面BeMgZnO薄膜c轴方向垂直。

7.根据权利要求6所述的基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述沉积时间为30～90min。

8.根据权利要求6所述的基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述BeMgZnO陶瓷靶材是采用固相烧结法制得，具体方法如下：按配比将BeO、ZnO、MgO粉体原料混合均匀，然后置于真空管式炉烧制2h后制得，其中：烧结温度为1250℃。

9.根据权利要求8所述的基于m面BeMgZnO薄膜的自发极化增强型光电探测器的制备方法，其特征在于：所述粉体原料BeO、MgO、ZnO的摩尔比为5：10：85。