[发明专利]CdZnTe/CdTe/AlN复合结构、日盲区紫外探测器件和其制备方法

权利要求书

1.一种具有CdTe过渡层的CdZnTe/CdTe/AlN复合结构，其特征在于：首先在AlN基底上制备CdTe过渡层，形成CdTe/AlN复合衬底；然后在CdTe/AlN复合衬底的CdTe过渡层表面上继续生长制备CdZnTe膜，得到具有CdTe过渡层的CdZnTe膜和AlN基片结合的CdZnTe/CdTe/AlN复合结构。

2.根据权利要求1所述具有CdTe过渡层的CdZnTe/CdTe/AlN复合结构，其特征在于：所述CdTe过渡层的沉积厚度不超过400nm。

3.根据权利要求1所述具有CdTe过渡层的CdZnTe/CdTe/AlN复合结构，其特征在于：所述CdZnTe膜的厚度不超过200μm，所选用的AlN基底的厚度不超过500nm。

4.一种权利要求1所述具有CdTe过渡层的CdZnTe/CdTe/AlN复合结构的制备方法，其特征在于，其步骤如下：

a.衬底预处理：

将AlN基片分别用丙酮、酒精、去离子水分别超声清洗至少30分钟，洗去AlN基片表面的杂质和有机物，用氮气吹干后，放入磁控溅射反应室内，作为衬底备用；

b.CdTe过渡层的溅射过程：

打开磁控溅射腔体，将经过所述步骤a预处理的AlN基底放入腔体；开启机械泵，待腔体真空度不高于5Pa时，开启前级阀，关闭预抽阀，开启分子泵与高阀；待腔体真空度达到10^-3Pa，将衬底温度加热到不低于300℃；

然后打开气体流量计与气阀，将腔体充氩气至0.4-0.6Pa，开启溅射开关，功率加至不低于40W，开始溅射，溅射时间至少为10min；待溅射完成后关闭溅射电源，然后依次关闭气阀、分子泵、高阀、前级阀、机械泵，待衬底冷却至室温后，得到沉积在AlN衬底上的CdTe膜，然后取出CdTe/AlN复合衬底，置于N₂气氛中不低于450℃退火至少2h；

c.CdZnTe膜的生长过程：

打开近空间升华腔体，将在所述步骤b中制备的CdTe/AlN复合衬底放入腔体，开机械泵抽真空，将升华室内气压抽至不高于5Pa，然后开卤素灯，将升华源和衬底以不高于50℃/min的升温速度分别加热到670℃和490℃；

然后采用近空间升华法，在CdTe/AlN复合衬底的CdTe过渡层表面上继续生长CdZnTe膜材料至少120mins后，再关闭卤素灯，待衬底上生长的CdZnTe膜材料冷却至室温后，关闭机械泵，取出负载CdZnTe膜材料的复合衬底，从而得到具有CdTe过渡层的CdZnTe膜和AlN基片结合的CdZnTe/CdTe/AlN复合结构。

5.一种复合结构器件，其特征在于：在权利要求1所述的CdZnTe/CdTe/AlN复合结构的CdZnTe膜表面上，制备厚度不大于100nm的金电极层；另在具有CdZnTe/CdTe/AlN复合结构旁侧的未形成CdZnTe/CdTe/AlN复合结构的裸露的AlN膜区域表面上，从下至上依次制备Ti/Al/Ni/Au复合电极，所得复合电极中Ti、Al、Ni和Au层厚度分别不大于30nm、80nm、30nm和100nm；由此制得CdZnTe/CdTe/AlN垂直电导结构器件，作为CdZnTe/CdTe/AlN基日盲区紫外光探测器。