[实用新型]一种AlGaP基紫外探测器

说明书

本实用新型公开了一种AlGaP基紫外探测器，包括生长在衬底层上的AlP缓冲层，生长在AlP缓冲层上的非掺杂GaP层，非掺杂GaP层上的Si掺杂的n‑AlGaP层，所述Si掺杂的n‑AlGaP层的一侧表面覆盖有第一Au层，另一侧覆盖有i‑AlGaP层，所述i‑AlGaP层上覆盖有第二Au层。本实用新型的紫外探测器可实现对紫外光的灵敏探测，可应用于紫外检测等领域，经济效益可观。

技术领域

本实用新型涉及紫外探测器，特别涉及一种AlGaP基紫外探测器。

背景技术

紫外探测技术是继红外和激光探测技术之后开发的一种新型光电检测技术，由于良好的日盲特性，具有非视线通讯、低窃听率和没有背景信号干扰等优点，在军事和民用等方面应用广泛。在军事上，主要可应用于紫外通讯、用于导弹制导、导弹预警、紫外分析和生化分析等领域。在民用上，环境检测、生物医药分析、臭氧检测、明火探测和太阳照度检测等方面都有紫外探测的需求。目前，实现产业化广泛应用的主要是Si基光电二极管紫外探测器，但由于Si的探测区域包括可见光，只有装了滤光系统后才能实现对紫外光的探测，增加了体积和成本。另外，Si对紫外光的吸收能力很强，抗辐射能力弱，这限制了紫外探测器的发展。

第三代宽带隙半导体材料包含(Ga，Al，In) (N，P)以及三、四元化合物，因其具有禁带宽度大、电子迁移速率快、热稳定性好和抗辐射能力强等特性使其十分适合于制作频率高、功率大、集成度高和抗辐射的电子器件，在发光二极管、紫外探测器件和太阳能电池等许多领域得到广泛应用。AlGaP材料具有宽禁带、直接带隙，其禁带宽度能够通过调节合金的组分实现连续可调，这些特性使它无需滤光系统和做成浅结，是制备紫外探测器的理想材料之一。此外，随着AlGaP薄膜外延生长技术不断的成熟，晶体质量一直的提高，再加上成本也在不停的下降，这些共同作用，使得AlGaP基紫外探测器的前景越来越大。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种AlGaP基紫外探测器，该AlGaP基紫外探测器具有暗电流小、光响应度高等特点。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。

一种AlGaP基紫外探测器，包括衬底层1、AlP缓冲层2、非掺杂GaP层3、Si掺杂的n-AlGaP层4、i-AlGaP层5、第一Au层6和第二Au层7，所述衬底层上覆盖着AlP缓冲层，AlP缓冲层上覆盖着非掺杂GaP层，非掺杂GaP层上覆盖着Si掺杂的n-AlGaP层；所述Si掺杂的n-AlGaP层上表面的一侧覆盖有i-AlGaP层，另一侧覆盖有第一Au层；所述i-AlGaP层上覆盖有第二Au层。

优选的，所述的AlGaP基紫外探测器的制备方法，包括以下步骤：

（1）首先使用分子束外延技术在衬底上外延一层AlP缓冲层，工艺条件为：所用铝源为高纯Al金属（7N），磷源有一个热裂解区，其中P₄被裂解为P₂。衬底温度升至750~850 ℃，反应室压力控制为1~2×10^-10 Torr，衬底以5~10 r/min的旋转速率恒定来保证缓冲层厚度的均匀性；

（2）在AlP缓冲层上采用金属有机化合物气相外延技术生长非掺杂GaP层，工艺条件为：衬底温度升至750~850 ℃，通入H₂进行表面清洗20~25 min，H₂流量为50~70 sccm，关闭H₂，通入三甲基镓（TMGa）与PH₃气体反应，载气为氮气，其中，保持TMGa流量为300~450sccm，PH₃流量为10~15 slm，氮气流量为15~20 slm，控制反应压力为100~200 Torr；