[發明專利]一種紫外光響應器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201810398413.8
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108493290B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 于乃森;陳向豐;齊巖;趙海燕;董大朋;苑青
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/0336;H01L31/18
• 代理公司: 大連一通專利代理事務所(普通合伙) 21233
• 代理人: 郭麗華

1.一種基于MgO納米材料/A面氮化鎵結構的紫外光響應器件，其特征在于：其是在R面藍寶石襯底與正面透明接觸電極之間設有基于MgO納米材料/A面GaN核殼陣列結構層，該核殼陣列結構層從R面藍寶石襯底至正面透明接觸電極依次設有低溫GaN緩沖層、A面GaN外延層薄膜、氧化鎂/氧化鎵復合籽晶層和MgO納米材料層。

2.根據權利要求1所述的MgO納米材料/A面氮化鎵結構的紫外光響應器件，其特征在于：基于MgO納米材料/A面GaN核殼陣列結構層中，低溫GaN緩沖層厚度為50nm，A面GaN外延層薄膜厚度為1-1.5μm，氧化鎂/氧化鎵復合籽晶層其厚度為10-20nm，MgO納米材料層其厚度為100-200nm。

3.根據權利要求1所述的MgO納米材料/A面氮化鎵結構的紫外光響應器件，其特征在于：透明接觸電極為刻有0.1cm溝道的ITO導電玻璃。

4.權利要求1的MgO/A面氮化鎵結構的紫外光響應器件的制備方法，其特征在于：

①以R面藍寶石為襯底，先采用低壓有機化學氣相沉積方法生長低溫GaN緩沖層，生長溫度為550℃，再采用低壓有機化學氣相沉積方法以TMGa為鎵源，以NH₃作為N源，生長溫度為1000℃生長A-GaN外延層；

②將步驟①生長得到的A面GaN置于退火爐中在氧氣氛圍下于1000℃快速退火10分鐘后自然冷卻；

③將50mM乙酸鎂溶于無水乙醇，制得籽晶溶液；再將經步驟②處理的襯底置于旋涂機上，將籽晶溶液滴于表面，靜置5分鐘按照2500轉/分轉速進行旋涂，旋涂時間為5min，隨后將生長有籽晶的襯底置于快速加熱臺，在200℃條件下快速加熱15分鐘后，隨后自然冷卻到室溫；

④將1.1g乙酸鎂和0.70g六次甲基四胺溶于100mL水，快速攪拌均勻，制得混合溶液，將經步驟③處理的生長有復合籽晶的襯底浸入混合反應溶液中，于90℃反應5小時，反應結束取出所得襯底并用水洗滌，晾干；

⑤將經步驟④處理的襯底置于加熱爐中以10℃/分鐘升溫速率加熱至400℃，并保溫1小時后自然冷卻置室溫；

⑥將刻有0.1cm溝道的ITO導電玻璃，貼于經步驟⑤處理所得核殼陣列結構表面，并加以固定。