[发明专利]一种日盲光电探测器及其制备方法

说明书

本公开提供了一种日盲光电探测器的制备方法，包括：S1，以氩气为载气，三乙基镓和氧气为反应前驱物，在衬底上生长氧化镓，以得到第一相混合第二相的初级氧化镓晶片；S2，在所述初级氧化镓晶片上旋涂紫外光刻胶，并在所述旋涂紫外光刻胶初级氧化镓晶片上刻蚀出电极区域；S3，在所述电极区域生长金属电极；S4，去除所述紫外光刻胶。另一方本公开提供了一种日盲光电探测器。本申请中的日盲光电探测器采用混合相氧化镓为主要组成部分，该混合相氧化镓具有低暗流，高响应度等优点。另，使用金属有机物化学气相沉积法制备氧化镓外延层，这种方法具有可大规模生产、对产物质量的调控能力强等优点。

技术领域

本发明涉及光电探测器技术领域，尤其涉及一种日盲光电探测器及其制备方法。

背景技术

日盲指波长范围在200-280nm的紫外光，日盲光电探测器具有背景干扰小等优点，在告警、制导等领域具有广阔的应用前景。氧化镓是天然的日盲探测材料，其禁带宽度直接对应日盲波段。当日盲光照射在氧化镓上，氧化镓价带内的电子吸收光后发生跃迁，使回路中总电流增大，从而实现日盲光的探测。氧化镓共有五种相，分别为α、β、ε、δ、γ相。为了制备氧化镓日盲光电探测器，通常使用雾化化学气相沉积、氢化物气相外延、磁控溅射等手段在蓝宝石、硅片等各种衬底上制备β相或α相氧化镓单晶以及非晶相氧化镓。再经过旋涂光刻胶，紫外光刻，通过磁控溅射、电子束蒸发等方法生长金属，去除光刻胶等步骤在氧化镓表面生长梳状电极。电极的材料一般为钛和金。使用雾化化学气相沉积、氢化物气相外延、磁控溅射等技术生长氧化镓，限制了其大规模生产，无法精确调控氧化镓薄膜的生长速率和质量。同时，现有的氧化镓日盲光电探测器一般采用单晶、非晶等均相材料，由于生长技术的限制，材料质量不高，致所制日盲光电探测器暗电流较大且响应度不高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述技术问题，本发明提供了一种日盲光电探测器及其制备方法，该日盲光电探测器具有低暗流，高响应度等优点。

(二)技术方案

本公开第一方面，提供了一种日盲光电探测器的制备方法，包括：S1，以氩气为载气，三乙基镓和氧气为反应前驱物，在衬底上生长氧化镓，以得到第一相混合第二相的初级氧化镓晶片；S2，在初级氧化镓晶片上旋涂紫外光刻胶，并在旋涂紫外光刻胶初级氧化镓晶片上刻蚀出电极区域；S3，在电极区域生长钛和金以形成电极；S4，去除紫外光刻胶。

可选地，第一相为α相，第二相位ε相。

可选地，采用金属有机物化学气相沉积法在衬底上生长氧化镓。

可选地，步骤S1还包括，以60ml/min的速率向反应气氛中送入氯化氢气体。

可选地，步骤S1中在衬底上生长氧化镓的过程中反应温度为600℃，气压为19.5kPa，反应时间为1小时。

可选地，步骤S2中采用紫外光刻工艺在初级氧化镓晶片上刻蚀电极区域。

可选地，步骤S3中采用电阻束蒸发技术在电极区域先后生长钛和金，铬和金，镍和金，或纯金中的一种组合。

可选地，若金属电极为钛和金，铬和金，或镍和金组合中的一种，则所述钛、铬或镍的厚度为10～30nm，所述金的厚度为20～80nm，若所述金属电极为纯金，则所述金的厚度为30～110nm。

本公开第一方面，提供了一种日盲光电探测器，包括：衬底；氧化镓层，其生长于上述衬底上，其成分为第一相混合第二相的氧化镓；金属电极，其设于上述氧化镓层的表面。

可选地，金属电极由氧化镓层表面向外依次为钛和金，铬和金，镍和金，或纯金组合中的一种。

(三)有益效果