[发明专利]基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法

权利要求书

1.一种基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

对碳化硅单晶片掺杂得到铝氮共掺杂碳化硅；

通过阳极电化学刻蚀法在铝氮共掺杂碳化硅表面形成一维碳化硅；

取一维碳化硅溶解形成分散液滴于二氧化硅片上，分散剂挥发后在二氧化硅片表面形成分散平铺的一维碳化硅；

在二氧化硅片上的一维碳化硅两端蒸镀高温合金电极；

二氧化硅片退火氧化在一维碳化硅表面封装二氧化硅层。

2.根据权利要求1所述的基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法，其特征在于，所述对碳化硅单晶片掺杂得到铝氮共掺杂碳化硅包括：

以Al₂O₃为铝源，在温度为1000-1500℃、气压为10-500Pa、氩气气氛保护下对碳化硅单晶片掺杂1-10h，得到铝掺杂浓度为0.01-1mol％的铝掺杂碳化硅；

以N₂O₅为氮源，在温度为900-1300℃、气压为10-300Pa、氩气气氛保护下对铝掺杂碳化硅掺杂1-10h，得到氮掺杂浓度为0.01-1mol％的铝氮共掺杂碳化硅。

3.根据权利要求2所述的基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法，其特征在于：所述碳化硅单晶片为绝缘型碳化硅，电阻≥10⁷Ω·cm，厚度≥500μm，晶型为3C、4H或6H型。

4.根据权利要求3所述的基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法，其特征在于：所述碳化硅单晶片晶型为3C型时铝氮共掺杂碳化硅的总掺杂浓度控制为0.02-0.8mol％，所述碳化硅单晶片晶型为4H型时铝氮共掺杂碳化硅的总掺杂浓度控制为0.05-0.5mol％，所述碳化硅单晶片晶型为6H型时铝氮共掺杂碳化硅的总掺杂浓度控制为0.05-0.8mol％。

5.根据权利要求1所述的基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法，其特征在于：所述在铝氮共掺杂碳化硅表面形成一维碳化硅的方法包括：

铝氮共掺杂碳化硅作为阳极，石墨作为阴极，以氢氟酸、乙醇和过氧化氢的混合液作刻蚀液，控制刻蚀电压、波形和时间，对铝氮共掺杂碳化硅刻蚀；

刻蚀电压为1-50V，脉冲波形为正弦波，时间为1-30min，得到碳化硅光滑纳米线；

刻蚀电压为1-100V，脉冲波形为方波，时间为1-50min，得到为碳化硅纳米带；

刻蚀电压为30-150V，脉冲波形为正弦波，时间为30-100min，得到为碳化硅竹节状纳米线；

刻蚀电压为50-200V，脉冲波形为三角波，时间为100-200min，得到为碳化硅多孔纳米带。

6.根据权利要求5所述的基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法，其特征在于：所述铝氮共掺杂碳化硅表面形成的一维碳化硅长度为200-500μm。

7.根据权利要求1所述的基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法，其特征在于，所述在二氧化硅片上的一维碳化硅两端蒸镀高温合金电极包括：

用掩模板覆盖二氧化硅片上的一维碳化硅，将二氧化硅片置于热蒸镀仪中；

以高温导电性良好且稳定的合金为电极材料，在800-1000℃预蒸镀5-10min，再在900-1200℃蒸镀30-60min；

移除掩模板，在二氧化硅片上的一维碳化硅两端形成合金电极。

8.根据权利要求7所述的基于共掺杂一维SiC纳米结构的高温紫外光电探测器制备方法，其特征在于，以质量百分比计，所述高温导电性良好且稳定的合金包括Cu：60-85wt％、Ni：38-15wt％及Ce：0-1wt％。