[發明專利]一種高靈敏度可見盲紫外光探測器

有效

• 申請號: 201610041776.7
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN106997907B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 呂惠賓;葛琛;郭海中;楊景婷;金奎娟;楊國楨
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/09
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

本發明提供一種高靈敏度可見盲紫外光探測器，包括：吸收體，其由禁帶寬度為3eV?5eV的氧化物單晶材料構成；第一電極和第二電極，其分別設置在所述吸收體的兩端；以及第三電極和第四電極，其分別設置在所述第一電極和第二電極的內側。本發明的高靈敏度可見盲紫外光探測器能夠消除肖特基二極管的影響，使得探測器的靈敏度大大提高，在科研、軍事等領域具有非常重要的應用。

技術領域

本發明涉及一種光探測器，尤其涉及一種四電極結構的高靈敏度可見盲紫外光探測器。

背景技術

對于光的能量、功率、脈寬和波形等的探測，在科研、軍事、國防、生產和生活中有非常廣泛的應用。當前，人們已發展了如熱電、光電、熱釋電等多種不同類型的光探測器，其中，由于可見盲紫外光探測器不受可見光的干擾，能在可見光和紅外光的環境條件下對紫外光信號進行探測,因而具有獨特的優點和應用。我們已研制出上升時間達到納秒和皮秒量級的快響應鈣鈦礦氧化物單晶的可見盲紫外光探測器，例如文獻1：J.Xing等，OpticsLetters，Vol.32，No.17,2526(2007)；文獻2：Kun Zhao等，Appl.Phys.Lett.，89，173507(2006)；中國專利1：授權公告號為CN102148281B以及中國專利2：授權公告號為CN100458382C所記載的。現有的可見盲紫外光探測器的基本結構如圖1所示，在一個寬禁帶材料吸收體1的兩端分別設置電極2和3，在回路中加一個電源7，當光子能量大于吸收體1材料禁帶寬度的光子入射到吸收體1時，就可在吸收體1中產生電子-空穴對，在電源7的電場的作用下，在回路中形成電流，在取樣電阻6上獲得入射光的探測信號。但是，現有技術的可見盲紫外光探測器的靈敏度難以與可見光探測器和紅外光探測器相比，遠不能滿足應用的需求，高靈敏度的可見盲紫外光探測器仍是探測器研制的重點。

發明內容

因此，本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種四電極結構高靈敏度可見盲紫外光探測器，包括：

吸收體，其由禁帶寬度為3eV-5eV的氧化物單晶材料構成；

第一電極和第二電極，其分別設置在所述吸收體的兩端；以及

第三電極和第四電極，其分別設置在所述第一電極和第二電極的內側。

根據本發明的高靈敏度可見盲紫外光探測器，優選地，所述吸收體為不同方向定向的晶體材料。

根據本發明的高靈敏度可見盲紫外光探測器，優選地，所述吸收體為斜切的單晶材料，其晶體取向與晶體表面的斜切角為1°至45°。

根據本發明的高靈敏度可見盲紫外光探測器，優選地，所述第一電極、所述第二電極、所述第三電極以及所述第四電極為條形或圓形等不同形狀。

根據本發明的高靈敏度可見盲紫外光探測器，優選地，所述吸收體由鈦酸鍶、鈦酸鋇、白寶石、鈮酸鑭、鈮酸鋰、鉭酸鋰、鈦酸鑭或氧化鋅等材料構成。

根據本發明的高靈敏度可見盲紫外光探測器，優選地，所述第一電極、所述第二電極、所述第三電極和所述第四電極由金、鉑、銀、鋁、銅、合金、石墨、銦錫氧化物(IOT)、釕酸鍶(SrRuO₃)等導電材料構成。

根據本發明的高靈敏度可見盲紫外光探測器，優選地，還包括電源，其電連接在所述第一電極和所述第二電極之間。

根據本發明的高靈敏度可見盲紫外光探測器，優選地，還包括連接至所述第三電極的第一輸出引線和連接至所述第四電極的第二輸出引線。

與現有技術相比，本發明的四電極結構可見盲紫外光探測器能夠消除肖特基二極管的影響，使得探測器的靈敏度大大提高，響應速度可以達到ns和ps量級，在科研、軍事等領域具有非常重要的應用。

附圖說明

以下參照附圖對本發明實施例作進一步說明，其中：