[實用新型]紫外探測器

有效

• 申請號: 201320421136.0
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN203434179U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 梅增霞;侯堯楠;梁會力;劉堯平;杜小龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09;H01L31/0352
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 范曉斌;薛峰

技術領域

本實用新型涉及紫外探測器，特別是涉及Mg_xZn_1-xO、Be_xZn_1-xO紫外探測器。

背景技術

近年來，紫外探測器因在民用及軍事領域均具有重大應用價值而備受關注。寬禁帶半導體探測器具有探測靈敏度高（量子效率高）、響應快（電子遷移率高）、光譜響應分布好、對可見及紅外光為盲區、暗電流低（信噪比高）、耐高溫、抗輻射、體積小、可利用現有的半導體技術實現大批量陣列化器件制造等優點，非常適于制成在特殊環境（如生命科學）及惡劣環境（如火災、太空、戰場）下工作、高效率、高性能的紫外探測器。目前對于寬禁帶半導體探測器的研究主要集中在GaN、ZnO及其合金Al_xGa_1-xN和Mg_xZn_1-xO、Be_xZn_1-xO上。其中Mg_xZn_1-xO和Be_xZn_1-xO材料理論上可以實現從380nm到220nm的能帶調控；而且與其他材料相比，Mg_xZn_1-xO和Be_xZn_1-xO材料具有更好的光電性能（激子結合能高）、更好的化學性能和熱穩定性以及更強的抗輻照能力等優勢。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是要提供一種新的M_xZn_1-xO（M=Mg、Be，0<x<1）紫外探測器。本實用新型一個進一步的目的是要提供一種在ZnO襯底上制備的M_xZn_1-xO紫外探測器，該M_xZn_1-xO紫外探測器能夠抑制ZnO襯底的紫外光響應。本實用新型另一個進一步的目的是提供一種能夠在紫外波段進行多色探測的M_xZn_1-xO紫外探測器。

特別地，本實用新型提供了一種紫外探測器，包括：

ZnO襯底；

布置在所述ZnO襯底上的BeO絕緣層；以及

布置在所述BeO絕緣層上的MgZnO薄膜層或BeZnO薄膜層。

在一種實施方式中，所述BeO絕緣層的厚度可以為30～90nm。優選地，所述BeO絕緣層的厚度可以為40～60nm。

在一種實施方式中，所述MgZnO薄膜層或BeZnO薄膜層可以由纖鋅礦結構的MgZnO或BeZnO材料形成。

在一種實施方式中，所述MgZnO薄膜層或BeZnO薄膜層的厚度可以為100～1000nm。

在一種實施方式中，本實用新型的紫外探測器還可以包括在所述MgZnO薄膜層或BeZnO薄膜層表面制備的電極。

值得注意的是，在本實用新型中，MgZnO和BeZnO（也可以寫作M_xZn_1-xO（M=Mg、Be，0<x<1）），這樣的材料是對已知材料的一種表述，不是對其成分的限制。

本實用新型的紫外探測器采用ZnO材料作為襯底，M_xZn_1-xO薄膜可在ZnO襯底上實現低應變的準同質外延生長，從而具備更高的結晶質量，因此非常適合做各種環境下的紫外乃至深紫外探測器。

本實用新型的紫外探測器由于在ZnO襯底和M_xZn_1-xO薄膜層之間設置了一層高介電常數的BeO絕緣層，利用BeO導帶底較高的優勢，在ZnO和M_xZn_1-xO之間形成較高的電子勢壘，通過抑制ZnO一側光生載流子的傳輸來有效抑制襯底ZnO的光響應，提高了M_xZn_1-xO紫外探測器的靈敏度。

進一步地，本實用新型的M_xZn_1-xO紫外探測器，能夠隨著外加偏壓的改變在紫外波段進行多色探測。

根據下文結合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：