[發明專利]一種基于金剛石的光電探測器件的制備方法

在審

• 申請號: 201710810314.1
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN108630783A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 盧英杰;林超男;單崇新;董林
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

一種基于金剛石的光電探測器件的制備方法，采用金剛石為基底，用激光將金剛石表面處理成石墨電極，構建金剛石光電探測器件，所述的石墨電極為叉指電極或/和環形電極，在金剛石上用激光掃描直接構建光電探測器陣列或探測器陣列，光電探測器電極是由石墨形成的。本發明的有益效果為：通過激光處理金剛石表面，經過處理的金剛石生成石墨作為金剛石基光電探測器件的電極，該石墨電極制備方便簡單，與金剛石接觸良好，結合緊密，耐腐蝕，耐磨損，可以利用激光掃描做出不同圖形的電極，構建不同結構、不同尺寸的光電探測器件，利用該方法構建的光電探測器陣列靈敏度高、響應速度快，穩定性好。

技術領域

本發明屬于半導體器件技術，具體的涉及一種基于金剛石的光電探測器件的制備方法。

背景技術

金剛石作為寬帶隙半導體材料具有許多優異的性能。金剛石具有較好的化學穩定性，且具有較大的禁帶寬度（5.5 ev）、低的介電常數、高的擊穿電壓、高的電子空穴遷移率和高的熱導率以及優越的抗輻射性能。所有這些物理、化學和電學特性使得金剛石有可能成為未來高溫、強輻射等惡劣條件下工作的電子器件材料。

金剛石的禁帶寬度為5.5 ev，相當于截止波長為225 nm，具有“日盲”特性，沒有了太陽光的背景干擾，在該波段上進行紫外探測具有更高的準確度和靈敏度。近年來，日盲紫外探測器已經在臭氧層監控、高溫火焰監控、高壓漏電弧光檢測、導彈火焰探測以及短波保密通訊等領域有著廣泛的應用。紫外技術作為一種新型的技術已經給軍事和民用探測領域帶來了巨大的技術變革。

對于金剛石基紫外光電探測器件，為了得到較好的歐姆接觸多采用金（Au）、鈦（Ti）/鎢（W）等金屬做電極。

采用Au做電極，所需步驟一般為真空蒸鍍、光刻、退火等， Au的厚度對接觸也有一定的影響，而且Au的價格比較昂貴，提高了器件的成本。而采用Ti做電極，由于Ti在空氣中會生成一層致密的惰性氧化膜，為使Ti電極導電性良好，需要在Ti外面濺射一層W后再進行退火。由此可見，采用金屬做電極過程較為復雜，且金屬電極極易磨損，不利于器件的長期使用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于金剛石的光電探測器件的制備方法，能夠實現在金剛石上直接制備光電探測器件。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種基于金剛石的光電探測器件的制備方法，采用金剛石為基底，用激光將金剛石表面處理成石墨電極，構建金剛石光電探測器件。

所述的石墨電極為叉指電極或/和環形電極。

在金剛石上用激光掃描直接構建光電探測器陣列或探測器陣列，光電探測器電極是由石墨形成的。

本發明的有益效果為：通過激光處理金剛石表面，經過處理的金剛石生成石墨作為金剛石基光電探測器件的電極，該石墨電極制備方便簡單，與金剛石接觸良好，結合緊密，耐腐蝕，耐磨損，可以利用激光掃描做出不同圖形的電極，構建不同結構、不同尺寸的光電探測器件，利用該方法構建的光電探測器陣列靈敏度高、響應速度快，穩定性好。

附圖說明

圖1為本發明實施例2中單晶金剛石的拉曼光譜。

圖2為本發明實施例2中激光處理過的金剛石的拉曼光譜。

圖3為本發明的器件結構示意圖。

圖4為本發明的光譜響應度曲線。

具體實施方式

一種基于金剛石的光電探測器件的制備方法，采用金剛石為基底，利用激光掃描，直接在金剛石表面形成圖形電極，構成金剛石光電探測器件。

所述的石墨電極包括叉指電極、環形電極等任意圖形電極器件。