[發明專利]一種NiO紫外光電探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011468770.0
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112582486B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 楊為家;符躍春;王鳳鳴;姚娟;何鑫
• 申請（專利權）人: 廣西大學;五邑大學
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/032;H01L31/0232;H01L31/028;H01L31/0304;H01L31/109;H01L31/18;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 張鋒

1.一種NiO紫外光電探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)NiO柱的制備：將NiO噴涂在襯底上形成NiO薄膜，在NiO薄膜的基礎上，采用磁控濺射制備一層二氧化硅薄膜，然后采用無掩膜曝光技術，在二氧化硅層上確定生長NiO柱的區域，再采用濕法腐蝕，去除二氧化硅，在NiO薄膜上獲得生長NiO柱的區域，然后采用氣相外延的方法在NiO薄膜上獲得生長NiO柱；

(2)碳納米管的涂覆：將步驟(1)制備好的NiO柱樣品轉移至旋涂儀，在樣品中心位置滴加碳納米管溶液，旋涂分布均勻；

(3)AlN納米晶的涂覆：在步驟(2)的基礎上，在樣品中心位置滴加AlN納米晶溶液，通過旋涂儀旋涂均勻后，采用紅外線低溫烘干，接著重復進行AlN納米晶的涂覆；

(4)退火處理：使用快速退火爐在真空或者保護氣氛下退火處理，使AlN納米晶、碳納米管與NiO柱形成良好的鍵合；

(5)金屬量子點的制備：采用噴金儀在樣品表面濺射Pt或Au或Ag納米粒子形成金屬量子點，包覆在AlN納米晶的表面；

(6)電極的制備：采用無掩膜光刻技術，獲得制備電極的區域，然后采用熱蒸鍍技術在樣品上制備金屬電極。

2.根據權利要求1所述的一種NiO紫外光電探測器的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述NiO柱為NiO微米或NiO納米柱，所述NiO柱為正方形，其邊長為300nm-10μm，高度為500nm-10μm，所述二氧化硅薄膜的厚度為10-30nm。

3.根據權利要求1所述的一種NiO紫外光電探測器的制備方法，其特征在于：在步驟(2)中，所述碳納米管溶液的添加量為4-10滴，所述旋涂為先采用500-1000轉/分的速率進行旋涂60-120s，使碳納米管在樣品上均勻鋪開；進而采用2000-3500轉/分的速率旋涂60-120s，使碳納米管均勻分布在樣品上，且在高速旋涂的過程中，適當補充4-8滴碳納米管溶液。

4.根據權利要求1所述的一種NiO紫外光電探測器的制備方法，其特征在于：在步驟(3)中，所述AlN納米晶溶液的添加量為4-10滴，所述旋涂為采用500-800轉/分的速率進行旋涂60-120s，使AlN納米晶溶液在樣品上均勻鋪開；進而采用2500-3000轉/分的速率旋涂60-120s，使AlN納米晶均勻分布在樣品上；在高速旋涂的過程中，適當補充4-8滴AlN納米晶溶液，所述涂覆次數為3-5次。

5.根據權利要求1所述的一種NiO紫外光電探測器的制備方法，其特征在于：在步驟(4)中，所述退火溫度為350-900℃下，退火處理時間為30-120分鐘。

6.根據權利要求1所述的一種NiO紫外光電探測器的制備方法，其特征在于：在步驟(5)中，所述金屬量子點濺射時間為5-10s，濺射距離為5-10cm，濺射電流為80-100mA，金屬量子點的尺寸為0.5-2nm。

7.根據權利要求1所述的一種NiO紫外光電探測器的制備方法，其特征在于：用該制備方法制備的NiO紫外光電探測器包括由下至上排列的襯底、NiO薄膜、二氧化硅薄膜和金屬電極，所述二氧化硅薄膜上通過光刻腐蝕出若干個凹槽，每個凹槽內豎直插設有NiO柱，所述二氧化硅薄膜的上表面涂覆有碳納米管形成碳納米網格，所述NiO柱的周圍和碳納米網格的上表面涂覆AlN納米晶，并在AlN納米晶的表面包覆金屬量子點，所述金屬電極濺射在AlN納米晶的表面。

8.根據權利要求7所述的一種NiO紫外光電探測器，其特征在于，所述NiO柱為正方形的NiO微米柱或NiO納米柱，該NiO柱的邊長為300nm-10μm，高度為500nm-10μm。

9.根據權利要求7所述的一種NiO紫外光電探測器，其特征在于，所述AlN納米晶的直徑為2-50nm。

10.根據權利要求7所述的一種NiO紫外光電探測器，其特征在于，所述金屬量子點為Au、Pt、Ag，尺寸為0.5-2nm。