[发明专利]基于Ⅲ-Ⅴ族半导体高电子迁移率晶体管的日盲紫外探测器及制作方法

权利要求书

1.一种基于Ⅲ-Ⅴ族半导体高电子迁移率晶体管的日盲紫外探测器，其特征在于，包括漏极、源极、第一半导体层、第二半导体层、位于第一和第二半导体界面处的二维电子气、衬底及缓冲层、TiO₂悬浮栅极以及Ti金属层，其中，

所述第一半导体层的下表面设置第二半导体层；所述第二半导体层的下方设置衬底及缓冲层；所述TiO₂悬浮栅极和Ti金属层位于第一半导体层的上表面，且处于所述源极和漏极之间，Ti金属层的厚度大于或等于0；所述源极和漏极位于第二半导体层的上表面的两侧；所述第一半导体层和第二半导体层之间形成异质结沟道，并由于极化作用产生高密度的二维电子气；所述源极和漏极与第一半导体形成欧姆接触；所述第一半导体层的材料为GaN；所述第二半导体层的材料为AlGaN；所述TiO₂悬浮栅极的材料为金红石或者锐钛矿晶相TiO₂纳米管阵列，采用阳极氧化的方法将Ti金属层氧化制成所述TiO₂纳米管阵列。

2.一种采用权利要求1所述的基于Ⅲ-Ⅴ族半导体高电子迁移率晶体管的日盲紫外探测器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10，在衬底及缓冲层上形成包括第二半导体层和第一半导体层组成异质结构；

S20，在第二半导体层上，形成源电极和漏电极；

S30，在第一半导体层上设置Ti金属层；

S40，在第一半导体层上，采用阳极氧化的方法将Ti金属层氧化为TiO₂纳米管阵列；

S50，选区腐蚀形成TiO₂悬浮栅极；

S60，采用离子注入方式形成高阻区实现单元器件隔离，或台面刻蚀实现器件间导电通道的阻断；

S70，划片和封装。

3.根据权利要求2所述的基于Ⅲ-Ⅴ族半导体高电子迁移率晶体管的日盲紫外探测器的制作方法，其特征在于，所述S10中的衬底为蓝宝石或Si或SiC。

4.根据权利要求2所述的基于Ⅲ-Ⅴ族半导体高电子迁移率晶体管的日盲紫外探测器的制作方法，其特征在于，所述S10中的缓冲层包括AlN或多层AlGaN/GaN超晶格结构。

5.根据权利要求2所述的基于Ⅲ-Ⅴ族半导体高电子迁移率晶体管的日盲紫外探测器的制作方法，其特征在于，所述S30具体为采用电子束蒸发或磁控溅射方法将Ti金属层沉积在第一半导体层上。

6.根据权利要求2所述的基于Ⅲ-Ⅴ族半导体高电子迁移率晶体管的日盲紫外探测器的制作方法，其特征在于，所述S50中利用干法刻蚀或湿法刻蚀定义TiO₂悬浮栅极区域。

7.根据权利要求2所述的基于Ⅲ-Ⅴ族半导体高电子迁移率晶体管的日盲紫外探测器的制作方法，其特征在于，所述S20包括以下步骤，

S21，在第二半导体表面上源极和漏极的区域进行金属沉积；

S22，采用快速退火，同时实现源极和漏极的欧姆接触。