[實用新型]一種氧化物基薄膜晶體管型紫外探測器

有效

• 申請號: 201821362769.8
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN208767320U
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 張耿;劉敏霞;王紅成;張紹強;鄭華
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: H01L31/113
• 分類號: H01L31/113
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 李慧

本實用新型涉及紫外探測器技術領域，具體涉及一種氧化物基薄膜晶體管型紫外探測器。該紫外探測器包括底材、設置于底材上表面的復合層、以及對稱卡設于復合層兩側的金屬電極；復合層包括電極層、SiO₂/Si₃N₄復合絕緣層、IGZO溝道層和納米金屬顆粒，SiO₂/Si₃N₄復合絕緣層呈倒扣狀包覆于電極層的表面；金屬電極下表面與底材上表面連接；納米金屬顆粒在IGZO溝道層上表面的分布密度為1*10⁶?1*10¹²/cm²。本實用新型的紫外探測器采用薄膜晶體管型的特殊結構，暗電流較小，當有紫外光照射時，IGZO溝道層能吸收紫外光產生光載流子，形成較大的源漏電流，形成紫外探測器的光電流，紫外探測敏感度高。

技術領域

本實用新型涉及紫外探測器技術領域，具體涉及一種氧化物基薄膜晶體管型紫外探測器。

背景技術

紫外探測是以紫外光輻射的大氣傳輸與衰減的檢測、以及高性能紫外光學傳感器為基礎的一門新技術，其應用范圍非常廣，包括用于自動化控制、火焰監控、污染監測、臭氧監測等，而在最尖端軍事科技的紫外報警、紫外通信、宇宙飛船監測、識別宇宙射線監測、空間通訊、定位焊接以及工作于極其惡劣環境下的發動機監控等領域。

雖然軍事上、民用上都對紫外探測器有著迫切的需要，但目前市場上主流的光電倍增管和硅基紫外光電管，仍無法滿足高性能、高可靠性的紫外探測的需求。光電倍增管需要在高電壓下工作，而且體積笨重、易損壞，對于實際應用具有一定的局限性。硅基紫外光電管需要附帶濾光片，這無疑會增加制造的復雜性并降低性能。因此，為了避免使用昂貴的濾光器，實現紫外探測器在太陽盲區下運行，以材料和制備技術較為成熟的SiC、GaN、ZnO為代表的寬禁帶半導體紫外探測器引起了紫外探測領域的關注。

目前，世界各國所研制的寬禁帶半導體紫外探測器還未達到廣泛的商品化程度，影響半導體紫外探測器性能的因素有很多，主要問題有以下幾點：1) 寬禁帶半導體材料的生長技術；2)寬禁帶半導體紫外探測器的關鍵工藝技術； 3)探測器結構的設計與優化。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本實用新型的目的在于提供一種氧化物基薄膜晶體管型紫外探測器，該紫外探測器采用薄膜晶體管型的特殊結構，使得紫外探測器的暗電流較小，當有紫外光照射時，IGZO溝道層能吸收紫外光產生光載流子，形成較大的源漏電流，形成紫外探測器的光電流，紫外探測敏感度高。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：一種氧化物基薄膜晶體管型紫外探測器，包括底材、設置于所述底材上表面的復合層、以及對稱卡設于所述復合層兩側的金屬電極；所述復合層包括電極層、SiO₂/Si₃N₄復合絕緣層、IGZO 溝道層和納米金屬顆粒，所述電極層的下表面與所述底材的上表面連接，所述 SiO₂/Si₃N₄復合絕緣層呈倒扣狀包覆于所述電極層的表面，所述IGZO溝道層設置于所述SiO₂/Si₃N₄復合絕緣層的上表面，所述納米金屬顆粒分布于所述IGZO溝道層的上表面；所述SiO₂/Si₃N₄復合絕緣層的兩側和IGZO溝道層的兩側均與所述金屬電極連接，所述金屬電極的下表面與所述底材的上表面連接；所述納米金屬顆粒在IGZO溝道層上表面的分布密度為1*10⁶-1*10¹²/cm²。

進一步地，所述納米金屬顆粒為Au、Pt、Ag或Al，所述納米金屬顆粒的粒徑為5-20nm。

進一步地，所述底材為低阻Si片，所述低阻Si片的電阻率為0.01-3.0 Ω·cm。