[发明专利]一种单晶氧化镓基日盲紫外光电探测器及其制备方法与应用在审
申请号: | 202110738948.7 | 申请日: | 2021-06-30 |
公开(公告)号: | CN113451435A | 公开(公告)日: | 2021-09-28 |
发明(设计)人: | 陈朗;叶茂;王琪祚;张立冬;李晓文;徐泽东 | 申请(专利权)人: | 南方科技大学 |
主分类号: | H01L31/101 | 分类号: | H01L31/101;H01L31/18 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 潘登 |
地址: | 518055 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氧化 镓基日盲 紫外 光电 探测器 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种单晶氧化镓基日盲紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)采用脉冲激光沉积法在衬底的表面制备单晶氧化镓薄膜,得到薄膜样品;
(2)将步骤(1)所得薄膜样品进行退火处理;
(3)在步骤(2)所得薄膜样品的薄膜一侧表面制备叉指电极,得到单晶氧化镓基日盲紫外光电探测器。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述脉冲激光沉积法在脉冲激光沉积系统中进行,具体操作包括以下步骤:
(a)将衬底清洗、干燥后粘贴于加热托上;
(b)将加热托置于加热台上,烘干衬底背面的粘胶;
(c)将加热托置于腔室内,抽真空后进行薄膜沉积。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(a)所述衬底包括蓝宝石;
优选地,步骤(a)所述清洗采用的清洗液包括丙酮;
优选地,步骤(a)所述干燥的方式包括高纯氮气吹干;
优选地,步骤(a)所述粘贴采用的粘胶包括银胶;
优选地,步骤(b)所述烘干的温度为100-200℃;
优选地,步骤(b)所述烘干的时间为10-30min。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤(c)所述抽真空的绝对真空度≤1×10-4Pa;
优选地,步骤(c)所述薄膜沉积的衬底温度为550-750℃;
优选地,步骤(c)所述薄膜沉积的氧气分压为0.13-13Pa;
优选地,步骤(c)所述薄膜沉积的激光能量为160-200mJ;
优选地,步骤(c)所述薄膜沉积采用的靶材为氧化镓陶瓷靶;
优选地,步骤(c)所述薄膜沉积的靶间距为40-60mm;
优选地,步骤(c)所述薄膜沉积的沉积次数为8000-12000次。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述退火处理在管式炉中进行;
优选地,步骤(2)所述退火处理的温度为750-900℃;
优选地,步骤(2)所述退火处理的升温速率为8-12℃/min;
优选地,步骤(2)所述退火处理的时间为40-80min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述叉指电极的制备过程包括依次进行的清洗、干燥、甩胶、前烘、曝光、后烘、显影、定影、沉积电极和剥离;
优选地,步骤(3)所述叉指电极包括铂电极;
优选地,步骤(3)所述叉指电极的厚度为80-120nm。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述清洗采用的清洗液包括丙酮;
优选地,所述干燥的方式包括高纯氮气吹干;
优选地,所述甩胶为将薄膜样品置于匀胶机上,在薄膜样品的薄膜一侧表面滴加负胶并启动旋转操作;
优选地,所述旋转操作的转速为3000-5000rpm;
优选地,所述旋转操作的时间为40-80s;
优选地,所述前烘在加热台上进行;
优选地,所述前烘的温度为80-100℃;
优选地,所述前烘的时间为40-80s;
优选地,所述曝光在光刻板下进行;
优选地,所述曝光的时间为6-8s;
优选地,所述后烘在加热台上进行;
优选地,所述后烘的温度为90-100℃;
优选地,所述后烘的时间为100-140s;
优选地,所述显影采用的显影液包括AR300-26显影液;
优选地,所述显影的时间为20-40s;
优选地,所述定影采用的定影液包括去离子水;
优选地,所述定影的时间为20-40s;
优选地,所述沉积电极在磁控溅射系统中进行;
优选地,所述剥离为将薄膜样品置于丙酮中浸泡,去除多余残胶后吹干。
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