[发明专利]一种单晶金刚石紫外探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种单晶金刚石紫外探测器，其特征在于，包括：单晶金刚石衬底(1)、金属辅助生长单晶金刚石薄膜(2)和叉指电极(3)；所述金属辅助生长单晶金刚石薄膜(2)设置于所述单晶金刚石衬底(1)上，所述叉指电极(3)设置于所述金属辅助生长单晶金刚石薄膜(2)上；

其中，所述金属辅助生长单晶金刚石薄膜(2)在生长过程中掺入钨金属原子。

2.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石紫外探测器，其特征在于，所述单晶金刚石衬底(1)为本征金刚石材料，其均方根表面粗糙度小于0.5nm，拉曼半峰宽小于5cm^-1，X射线衍射半峰宽小于0.1°。

3.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石紫外探测器，其特征在于，所述金属辅助生长单晶金刚石薄膜(2)中，钨金属原子在金刚石中的体浓度小于等于10¹⁸cm^-3。

4.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石紫外探测器，其特征在于，所述叉指电极(3)的材质为钛、金、钯、钨、铝中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石紫外探测器，其特征在于，所述叉指电极(3)的厚度为10～200nm，叉指间距为1～50μm。

6.一种单晶金刚石紫外探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对单晶金刚石衬底进行酸碱处理，并吹干，获得处理后的单晶金刚石衬底；

2)利用微波等离子体化学沉积技术在处理后的单晶金刚石衬底表面进行金属辅助生长金刚石，获得金属辅助生长单晶金刚石薄膜；其中，金属辅助生长单晶金刚石薄膜在生长过程中掺入钨金属原子；

3)将获得的金属辅助生长单晶金刚石薄膜变为氧终端；利用光刻和金属沉积技术，在金属辅助生长单晶金刚石薄膜上形成叉指电极，获得单晶金刚石紫外探测器。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，在金刚石薄膜生长过程中掺入钨金属原子时，使得钨金属原子在金刚石中的体浓度小于等于10¹⁸cm^-3。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述将获得的金属辅助生长单晶金刚石薄膜变为氧终端的具体步骤包括：

利用高温酸洗工艺对步骤2)获得的金属辅助生长单晶金刚石薄膜进行处理，使其变为氧终端；

其中，所述高温酸洗工艺为，将1：1的硫酸硝酸混合溶液加热到250℃，进行酸洗。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述叉指电极的材质为钛、金、钯、钨、铝中的一种或多种。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述叉指电极的厚度为10～200nm，叉指间距为1～50μm。