[發(fā)明專利]一種GaN/Si微米線陣列光探測器及其制備方法

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• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110010718A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋偉東;王林媛;羅幸君;孫一鳴;李述體;陳浩;陳釗;郭月;高妍;王波;曾慶光;張業(yè)龍;張弛
• 申請（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚曉欣

1.一種GaN/Si微米線陣列光探測器，其特征在于，包括由下至上依次排列的金屬電極，Si層，GaN微米線陣列層和ITO導(dǎo)電層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN/Si微米線陣列光探測器，其特征在于，所述GaN微米線陣列層與ITO導(dǎo)電層之間有Ag納米線層；所述GaN微米線陣列層的厚度為0.5-5μm；所述Ag納米線層的厚度為30-50nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN/Si微米線陣列光探測器，其特征在于，所述GaN微米線陣列層與Si層之間有AlN層；所述AlN層的厚度為5-30nm；所述ITO層的厚度為100-300nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN/Si微米線陣列光探測器，其特征在于，所述金屬電極為銅電極；所述Si層為p型導(dǎo)電Si層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的GaN/Si微米線陣列光探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)Si層的處理：在Si襯底上沉積SiO₂，然后制備SiO₂條紋，再進行曝光、顯影、濕法腐蝕，得到截面為倒梯形的Si層；

(2)GaN微米線陣列層的制備：將步驟(1)制備得到的Si層置于反應(yīng)腔中，在350-400mbar，1000-1050℃條件下，通入三甲基鎵、氨氣，制得GaN微米線陣列層；

(3)ITO導(dǎo)電層的制備：在GaN微米線陣列層上沉積ITO導(dǎo)電層；

(4)金屬電極的制備：在Si層背面沉積金屬電極，即制得所述GaN/Si微米線陣列光探測器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述SiO₂條紋的寬度為4-6μm，SiO₂條紋之間的間隙為4-6μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)之間還包括在Si層與GaN微米線陣列層之間沉積AlN層；沉積AlN層的過程是將步驟(1)制備得到的Si層置于反應(yīng)腔中，在350-400mbar，1000-1050℃條件下，通入三甲基鋁和氨氣分別作為鋁源和氮源，氮氣作為載氣，沉積得到AlN層。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中三甲基鎵和氨氣的流量分別為40-55sccm和2800-3100sccm。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中用蒸鍍的方法沉積ITO導(dǎo)電層，步驟(4)中采用蒸鍍的方式沉積金屬電極，所述金屬電極為Cu電極；在步驟(2)和步驟(3)之間還包括在GaN微米線陣列層上沉積一層Ag納米線層。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述三甲基鋁和氨氣的用量分別為100-200sccm和500-600sccm。