[發明專利]基于聲表面波增強的紫外探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201410036906.9
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN104810427B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 樊英民;鐘海艦;劉爭暉;徐耿釗;黃增立;徐科
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L31/11
• 分類號: H01L31/11;H01L31/02;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙)31218
• 代理人: 翟羽

1.一種基于聲表面波增強的紫外探測器，包括半導體襯底及設置于半導體襯底表面的兩個背對背的肖特基電極，所述兩個背對背的肖特基電極用于收集光生載流子并形成電信號輸出，其特征在于，還包括設置于半導體襯底表面的叉指換能器，所述叉指換能器用于激勵聲表面波，以實現聲表面波對光生載流子的輸運，聲表面波在半導體襯底中傳播時，聲表面波伴隨的電場對半導體襯底表面能帶造成周期性調制，形成周期性勢阱/勢壘，在勢壘處可以俘獲空穴，在勢阱處俘獲電子，將電子-空穴分別俘獲在聲表面波的不同位置，減小電子-空穴的復合，將遠處的光生載流子傳送至兩個背對背的肖特基電極內建電場區域，提高光電轉換效率，所述兩個背對背的肖特基電極采用石墨烯制作，所述兩個背對背的肖特基電極與所述半導體襯底形成石墨烯-半導體-石墨烯結構，所述半導體襯底為寬禁帶極性半導體襯底。

2.根據權利要求1所述的基于聲表面波增強的紫外探測器，其特征在于，所述兩個背對背的肖特基電極為叉指形狀。

3.根據權利要求1所述的基于聲表面波增強的紫外探測器，其特征在于，所述石墨烯選自于單層石墨烯、少層或多層石墨烯中的一種或幾種的混合。

4.根據權利要求1所述的基于聲表面波增強的紫外探測器，其特征在于，所述寬禁帶極性半導體襯底的材料選自于III-V組化合物和II-VI組化合物中的一種。

5.根據權利要求4所述的基于聲表面波增強的紫外探測器，其特征在于，所述寬禁帶極性半導體襯底的材料選自于GaN、AlN、AlGaN、ZnO中的一種。

6.根據權利要求1所述的基于聲表面波增強的紫外探測器，其特征在于，所述叉指換能器為由導電薄膜制作的梳齒狀電極。

7.根據權利要求6所述的基于聲表面波增強的紫外探測器，其特征在于，所述導電薄膜選自于導電金屬薄膜、單層石墨烯薄膜、少層或多層石墨烯薄膜中的一種。

8.一種權利要求1所述的基于聲表面波增強的紫外探測器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：提供半導體襯底；在所述半導體襯底表面制作叉指換能器；在制作有叉指換能器的半導體襯底表面制作兩個背對背的肖特基電極，聲表面波在半導體襯底中傳播時，聲表面波伴隨的電場對半導體襯底表面能帶造成周期性調制，形成周期性勢阱/勢壘，在勢壘處可以俘獲空穴，在勢阱處俘獲電子，將電子-空穴分別俘獲在聲表面波的不同位置，減小電子-空穴的復合，將遠處的光生載流子傳送至兩個背對背的肖特基電極內建電場區域，提高光電轉換效率。