[發明專利]一種MSM結構4H-SiC紫外光電探測器的制備方法

有效

• 申請號: 201711482215.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108231953B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 林鼎渠;吳正云;洪榮墩;孫存志;張志威
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種MSM結構4H-SiC紫外光電探測器的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)在n型4H-SiC襯底外延生長一層半絕緣層后，將材料樣品切割成矩形條狀樣品，采用標準RCA程序清洗表面，進而采用電熱分解生長方法，通過環境條件、溫度及生長時間控制，使用DC直流電源通電于矩形條狀樣品兩端，直接在4H-SiC外延層的Si面熱生長多層石墨烯薄膜，分別考慮薄膜厚度和質量對入射紫外光的吸收、光生電流及響應速度影響因素，優化生長技術條件，通過光刻圖形化，結合ICP刻蝕，在器件表面制備出MSM結構用的叉指電極；所述半絕緣層的厚度為10μm；所述將材料樣品切割成矩形條狀是切割成25mm×5mm大小的矩形條狀樣品；所述電熱分解生長方法的具體方法為：清潔電熱分解生長用真空腔室及內部接觸件，將清洗過的矩形條狀樣品墊高架空放置于真空腔室的中心臺面上，長方向兩端邊緣使用Mo電極夾住固定，接上導線連接至真空腔室外DC直流電源正負極兩端，樣品表面正對真空腔室的透明玻璃窗口，以便觀察及溫度測量，密封腔體抽真空達到10^-6Torr，并維持一段時間；所述使用DC直流電源通電于矩形條狀樣品兩端，直接在4H-SiC外延層的Si面熱生長多層石墨烯薄膜的具體方法為：打開DC直流電源，調控正負兩端電位差，通電加熱時間，調節真空腔體中通入氣體的種類和濃度比例，待真空腔室內樣品中心溫度達到1500℃，使之維持5min，在樣品表面生長多層石墨烯薄膜，生長完畢后，關閉DC直流電源和分子泵，真空腔室冷卻至少4h，待降至室溫后取出樣品；

2)濺射沉積組合金屬焊盤，再在樣品表面通過等離子體增強化學氣相沉積法覆蓋生長一層致密的SiO₂作為鈍化層；

3)用光刻與刻蝕工藝，去除圓形焊盤區域上的SiO₂，即得MSM結構4H-SiC紫外光電探測器。

2.如權利要求1所述一種MSM結構4H-SiC紫外光電探測器的制備方法，其特征在于在步驟2)中，所述組合金屬焊盤的總厚度為200nm。

3.如權利要求1所述一種MSM結構4H-SiC紫外光電探測器的制備方法，其特征在于在步驟2)中，所述鈍化層的厚度為60nm。