[發明專利]可見盲紫外光探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201710798855.7
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN109473488B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 呂惠賓;姜麗桐;葛琛;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;H01L31/108;H01L31/18;G01J1/42
• 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

本發明提供了一種可見盲紫外光探測器及其制備方法，包括：吸收體，所述吸收體材料的禁帶寬度為3eV～8eV；設置在所述吸收體的表面上的第一電極和第二電極；以及設置在所述第一電極和第二電極之間的第三電極，所述第三電極靠近所述第一電極。本發明的可見盲紫外光探測器極大地提高探測器的靈敏度。

技術領域

本發明涉及光探測器領域，具體涉及一種可見盲紫外光探測器及其制備方法。

背景技術

可見盲紫外光探測器不受可見光和紅外光的干擾，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,具有其獨特的優點，在科研、空間探測和軍事等領域具有非常廣泛和重要的應用。

為了消除吸收體和電極之間肖特基的影響以進一步提高靈敏度，現有技術提供了一種可見盲紫外光探測器，如圖1所示，寬禁帶材料吸收體11(厚度為0.5毫米、寬度為5毫米、長度為10毫米的鈦酸鍶單晶體)的兩端分別設置電極12、13，以及設置在電極12、13之間的電極14、15，其中電極14靠近電極12，電極15靠近電極13。電極12依次通過阻值為2MΩ的電阻16和電壓為9伏特的電源17連接至電極13。

圖2示出了圖1所示的可見盲紫外光探測器的等效電路圖，如圖2所示，電極13和吸收體11之間形成了肖特基二極管113，電極12和吸收體11之間形成了肖特基二極管112。在圖2所示的電路中，肖特基二極管112處于反向工作狀態。只有光子能量大于吸收體11的禁帶寬度的紫外光(例如波長為308nm、能量為20mJ的脈沖激光)入射到吸收體11的表面才能產生光電效應，從而在吸收體11中產生電子-空穴對，使得吸收體11具有導電特性。利用示波器測量電阻16兩端的電壓峰值為0.4伏特，然而，測量從電極14、15上引出的輸出引線18、19之間的電壓峰值為0.6伏特，輸出引線18、19之間獲取的電壓值消除了電極12、13與吸收體11之間的肖特基二極管112、113對測量帶來的影響，提高了探測靈敏度。

盡管如此，上述可見盲紫外光探測器還存在以下問題：輸出引線18、19與電源17并不具有相同的地電位，不便于電壓信號的采集；當吸收體11接收的紫外光的光子數量越多時，輸出引線18、19之間的電壓值反而越小，其靈敏度還難以滿足實際應用的需求。

發明內容

針對現有技術存在的上述技術問題，本發明的實施例提供了一種可見盲紫外光探測器，其包括：

吸收體，所述吸收體的禁帶寬度為3eV～8eV；

設置在所述吸收體的表面上的第一電極和第二電極；

設置在所述第一電極和第二電極之間的第三電極，所述第三電極靠近所述第一電極。

優選的，所述三電極可見盲紫外光探測器還包括電源，其正極和負極分別電連接至所述第一電極和第二電極。

優選的，所述三電極可見盲紫外光探測器還包括連接至所述第三電極和所述電源的負極的兩根輸出引線。

優選的，所述三電極可見盲紫外光探測器還包括連接在所述電源的負極和所述第二電極之間的保護電阻。

優選的，所述吸收體的材料為鈦酸鍶、鈦酸鋇、鈮酸鋰、鈮酸鑭、白寶石、鉭酸鋰、鈦酸鑭、氧化鋯、氧化鋅和氧化鎂之一。

優選的，所述吸收體為鈦酸鍶單晶體。

優選的，所述鈦酸鍶單晶體呈片狀，且具有(001)晶面。

優選的，所述第一電極、第二電極和第三電極設置在所述鈦酸鍶單晶體的(001)晶面上。

優選的，所述第一、第二和第三電極呈條狀、且相互平行，所述第三電極和所述第一電極的間距為2微米～1000微米。

優選的，所述第一電極、第二電極和第三電極的材料為金、鉑、銅、鋁、石墨、銦錫氧化物、釕酸鍶或金屬合金。