[發明專利]一種光探測器件的制備方法

在審

• 申請號: 202111491980.6
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114188425A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 彭雪;呂燕飛;蔡慶鋒;趙士超
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/032;H01L31/0352;H01L31/102;H01L31/18
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本發明公開了一種光探測器件的制備方法，將生長于基底表面的磷化亞銅二維薄膜安放于熱蒸發蒸鍍儀器的樣品座上，通過掩膜法在磷化亞銅表面沉積銀電極；通過掩膜法在磷化亞銅表面沉積銀電極，具體為：首先抽真空，當腔體真空度低于10pa時，將襯底加熱至150℃～350℃；待真空計示數低于4.0×10^?3Pa時，開始蒸鍍銀薄膜；通過調節蒸發電流來控制蒸發速率，蒸發速率調節于1.8?2.2A/s；當薄膜厚度增長至200～500納米時，停止蒸鍍，待其冷卻至室溫時，獲得器件。本發明通過磷化亞銅與金屬材料結合，形成肖特基二極管，制備該二極管所需原材料豐富，制備簡單，成本低，對于可見光與近紅外光光效應速率較好。

技術領域

本發明屬于材料與器件技術領域，具體涉及光探測器件的制備方法。

背景技術

磷化亞銅常用于銅焊料，它的光、熱、電性能的研究相對滯后。對于該材料的光熱電性能研究將會擴大它的應用領域。磷化亞銅是一種p型半導體材料，該材料能夠吸收光，產生光電導現象，由它制備的肖特基二極管或與n型材料制備的pn節二極管，光照能夠產生光電效應，產生光伏現象。但是該材料光電性能差，不是很好地光電材料。磷化亞銅光照后，能夠吸收光的能量轉變成熱能，本專利利用該性質，結合肖特基二極管的性能，制備了由銀與二維磷化亞銅薄膜構成的肖特基二極管，實現對光的探測。可實現可見光與近紅外波長范圍光信號的探測。

發明內容

本發明針對現有研究不足，制備了磷化亞銅與銀形成的肖特基二極管，該器件能夠用于探測可見光與近紅外光。與硅基光電二極管相比，該器件所用材料制備簡單，成本低。

一種光探測器件的制備方法，該方法具體如下：

將生長于基底表面的磷化亞銅二維薄膜安放于熱蒸發蒸鍍儀器的樣品座上，通過掩膜法在磷化亞銅表面沉積銀電極；

通過掩膜法在磷化亞銅表面沉積銀電極，具體為：首先抽真空，當腔體真空度低于10pa時，將襯底加熱至150℃～350℃；待真空計示數低于4.0×10^-3Pa時，開始蒸鍍銀薄膜；通過調節蒸發電流來控制蒸發速率，蒸發速率調節于1.8-2.2A/s；當薄膜厚度增長至200～500納米時，停止蒸鍍，待其冷卻至室溫時，獲得器件。

作為優選，生長于基底表面的磷化亞銅二維薄膜制備方法為：

步驟(1)將磷化亞銅粉末或塊體放入剛玉舟中，然后轉入剛玉管中，并在剛玉管口傾斜45°放入表面生長有氧化層的硅片；抽真空，充入1個大氣壓的氬氣，然后剛玉管兩端密封；

步驟(2).將剛玉管中間通過管式爐加熱至700～850℃，剛玉管口的溫度為550～700℃，升溫速率為10℃/min；保溫時間為10～30min；然后自然冷卻至室溫，之后取出剛玉管口的產物，獲得在基底表面生長的磷化亞銅二維薄膜。

作為優選，所述的磷化亞銅二維薄膜替換為銅或氧化銅磷化后形成的磷化亞銅薄膜，制備的薄膜的厚度為10-2000nm。

作為優選，所述的銀電極替換為金、鈀、鋁、焊錫。

作為優選，所述的襯底為玻璃襯底，玻璃襯底尺寸為20mm×5mm×1mm尺寸大小。

作為優選，所述的剛玉管直徑為1英寸且抽真空的裝置帶尾氣凈化設備。

作為優選，所述的有氧化層的硅片尺寸為2.5～3.5cm×1.5～2.0cm。

作為優選，所述的剛玉舟尺寸為0.8cm×0.6cm×6cm。

作為優選，所述的磷化亞銅二維薄膜的厚度為2-10nm。