[发明专利]一种GaN/Si微米线阵列光探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN/Si微米线阵列光探测器，其特征在于，包括由下至上依次排列的金属电极，Si层，GaN微米线阵列层和ITO导电层。

2.根据权利要求1所述的GaN/Si微米线阵列光探测器，其特征在于，所述GaN微米线阵列层与ITO导电层之间有Ag纳米线层；所述GaN微米线阵列层的厚度为0.5-5μm；所述Ag纳米线层的厚度为30-50nm。

3.根据权利要求1所述的GaN/Si微米线阵列光探测器，其特征在于，所述GaN微米线阵列层与Si层之间有AlN层；所述AlN层的厚度为5-30nm；所述ITO层的厚度为100-300nm。

4.根据权利要求1所述的GaN/Si微米线阵列光探测器，其特征在于，所述金属电极为铜电极；所述Si层为p型导电Si层。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的GaN/Si微米线阵列光探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)Si层的处理：在Si衬底上沉积SiO₂，然后制备SiO₂条纹，再进行曝光、显影、湿法腐蚀，得到截面为倒梯形的Si层；

(2)GaN微米线阵列层的制备：将步骤(1)制备得到的Si层置于反应腔中，在350-400mbar，1000-1050℃条件下，通入三甲基镓、氨气，制得GaN微米线阵列层；

(3)ITO导电层的制备：在GaN微米线阵列层上沉积ITO导电层；

(4)金属电极的制备：在Si层背面沉积金属电极，即制得所述GaN/Si微米线阵列光探测器。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述SiO₂条纹的宽度为4-6μm，SiO₂条纹之间的间隙为4-6μm。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)之间还包括在Si层与GaN微米线阵列层之间沉积AlN层；沉积AlN层的过程是将步骤(1)制备得到的Si层置于反应腔中，在350-400mbar，1000-1050℃条件下，通入三甲基铝和氨气分别作为铝源和氮源，氮气作为载气，沉积得到AlN层。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中三甲基镓和氨气的流量分别为40-55sccm和2800-3100sccm。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中用蒸镀的方法沉积ITO导电层，步骤(4)中采用蒸镀的方式沉积金属电极，所述金属电极为Cu电极；在步骤(2)和步骤(3)之间还包括在GaN微米线阵列层上沉积一层Ag纳米线层。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述三甲基铝和氨气的用量分别为100-200sccm和500-600sccm。