[發明專利]具有緩沖層的CdZnTe薄膜光電探測器的制備方法

有效

• 申請號: 201610175610.4
• 申請日: 2016-03-26
• 公開（公告）號: CN107230735B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 王林軍;季歡歡;楊瑾;黃健;吳楊琳;周家偉;沈意斌;張繼軍
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0296;C23C14/24;C23C14/06;C23C14/35;C23C14/58
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種具有緩沖層的CdZnTe薄膜光電探測器的制備方法，其特征具有以下的過程和步驟：

a.襯底Si片的預處理：采用本征單晶Si片做為襯底，將襯底先用曲拉通去除表面的油污，再用去離子水、丙酮和乙醇分別超聲清洗5～20分鐘，去除襯底表面的有機物與雜質，最后將襯底放在氫氟酸的稀釋溶液中浸泡10～15分鐘去除表面的SiO₂，烘干后放入高真空近空間升華與磁控濺射鍍膜設備的磁控濺射腔內；

b.磁控濺射緩沖層：以Si為襯底采用磁控濺射法依次濺射ZnTe和CdTe薄膜作為CdZnTe薄膜生長的緩沖層；靶材分別為純度為99.99％的ZnTe和CdTe；ZnTe和CdTe的濺射條件相同，即濺射氣氛為氬氣，濺射氣壓為1～6mTorr，濺射功率50～200W,濺射時間20～100min；ZnTe和CdTe的膜厚分別在0.05～1μm；緩沖層制備好以后，通過設備自帶的機械手將襯底傳輸到近空間升華腔內；

c.真空沉積CdZnTe薄膜：首先是CdZnTe單晶粉末升華源的準備，即采用移動加熱法生長出質量好、成分均勻且Zn含量為2～20％的CdZnTe單晶；生長好的單晶被切片然后研磨成粉末做為升華源；然后是薄膜的生長，開機械泵抽真空保持升華腔內的氣壓在2Pa以下；加熱升華源和襯底的溫度分別為650℃和400℃；生長3h后，關閉升華源和襯底的加熱；冷卻樣品至室溫；關機械泵，取出樣品；薄膜的厚度在300μm左右；

d.CdZnTe薄膜的退火及腐蝕：樣品在氮氣保護下慢速退火30～90min，退火溫度為300～450℃；將退火樣品放在0.1～0.2％的溴甲醇濃液中腐蝕5～40S，然后將樣品依次放入無水甲醇和去離子水中清洗吹干；

e.叉指電極的制備：通過光刻工藝制作叉指電極掩膜板，利用掩膜板在樣品的表面采用電子束蒸發法在樣品的表面沉積金電極；然后在真空中退火15～45min，退火溫度為100～450℃，使得薄膜和電極之間形成良好的歐姆接觸；最終制得薄膜光電探測器部件。