[发明专利]一种Ga2

说明书

本发明提供了一种Ga₂O₃紫外探测器，包括依次叠加设置的衬底、Ga₂O₃薄膜和金属叉指电极，所述Ga₂O₃薄膜中掺杂有微量锌。本申请还提供了一种Ga₂O₃紫外探测器的制备方法。本发明提供的Ga₂O₃紫外探测器通过Ga₂O₃薄膜中微量锌元素的掺杂，增加锌替代和锌间隙缺陷，使制备得到的Ga₂O₃薄膜层具有结晶质量高、不出现分相、吸收截至边陡峭、光响应高以及暗电流恢复快等特点，进而使包含Ga₂O₃薄膜层的紫外探测器同时具有非常高的响应度和非常短的响应时间。

技术领域

本发明涉及紫外探测器技术领域，尤其涉及一种Ga₂O₃紫外探测器及其制备方法。

背景技术

紫外探测技术是继激光和红外探测技术之后发展起来的又一新型军民两用探测技术，目前在导弹尾焰探测、空间探测、火焰探测以及空间通信等诸多领域发挥着巨大的作用；特别是工作在日盲波段 (200-280nm)的探测器，由于没有太阳紫外线干扰，该种探测器灵敏度大大提高。近年来，宽禁带半导体紫外探测器因其体积小、重量轻、工作时不需滤光片以及无需制冷等优点被认为是可以取代真空光电倍增管和Si光电倍增管的第三代紫外探测器。

Ga₂O₃作为一种新型的直接带隙宽禁带半导体，其室温下的禁带宽度为4.9eV左右，因其禁带宽度大，吸收边正好位于日盲波段，是天然的制备日盲紫外探测器的材料。但是由于目前基于Ga₂O₃材料的紫外探测器综合性能还比较低，特别是具有较高响应度的器件的响应时间往往较长。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种Ga₂O₃紫外探测器，本申请提供的Ga₂O₃紫外探测器具有高的光响应度和非常短的响应时间。

有鉴于此，本申请提供了一种Ga₂O₃紫外探测器，包括依次叠加设置的衬底、Ga₂O₃薄膜和金属叉指电极，所述Ga₂O₃薄膜中掺杂有微量锌。

优选的，所述Ga₂O₃薄膜的制备方法具体为：

以有机镓化合物作为镓源，以高纯氧气作为氧源，利用金属有机化学气相沉积法在衬底表面进行沉积，降温后得到Ga₂O₃薄膜；

在Ga₂O₃薄膜生长的过程中间歇补充有机锌化合物，所述补充有机锌化合物的时间开始于Ga₂O₃薄膜启动生长之后0.1～6h，结束于Ga₂O₃薄膜停止生长之前0.1～6h；

所述间歇补充有机锌化合物的具体方式为打开有机锌化合物 10s～600s，关闭10s～600s，反复进行1～1000次。

优选的，所述Ga₂O₃薄膜的厚度为100～600nm；所述金属叉指电极为金叉指电极，厚度为20～40nm，所述金属叉指电极表面复合有铟粒。

优选的，所述有机镓化合物以高纯氮气作为载气，所述载气的流速为10～40sccm；所述高纯氧气的流速为100～400sccm；所述有机锌化合物以高纯氮气作为载体，所述载体的流速为1～20sccm。