[發明專利]一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器及制備方法

在審

• 申請號: 202210349931.7
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114709281A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 賀懷樂;盧凱翔;趙天麗;邢志文;錢松程;王順利;郭道友
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: H01L31/032
• 分類號: H01L31/032;H01L31/0336;H01L31/109;H01L31/18
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術丹

1.一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器，其特征在于：包括藍寶石的襯底(1)，置于所述襯底(1)上方的β-Ga₂O₃薄膜(2)，置于所述β-Ga₂O₃薄膜(2)上方的SSO層(3)，置于所述SSO層(3)上的第一測試電極(4)，置于所述SSO層(3)一側且位于所述β-Ga₂O₃薄膜(2)上的第二測試電極(5)，所述β-Ga₂O₃薄膜(2)與所述SSO層(3)形成β-Ga₂O₃/SSO異質結，構成內界電場。

2.根據權利要求1所述的一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器，其特征在于：所述β-Ga₂O₃薄膜(2)的厚度為300～700nm，所述SSO層(3)的厚度為50～300nm。

3.根據權利要求2所述的一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器，其特征在于：所述β-Ga₂O₃薄膜(2)的面積大于所述SSO層(3)的面積，所述SSO層(3)的面積為所述β-Ga₂O₃薄膜(2)的面積的三分之二。

4.根據權利要求3所述的一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器，其特征在于：所述SSO層為SrSnO₃，且SrSnO₃需在氧氣氛圍中退火且進行Y元素摻雜形成Y-O₂-SrSnO₃。

5.根據權利要求4所述的一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器，其特征在于：所述SSO層(3)為SrSnO₃，且所述SrSnO₃需在氧氣氛圍中退火且進行Y元素摻雜形成Y-O₂-SrSnO₃，所述退火的氧氣流量為1-100sccm，退火溫度為100～900℃，退火時間5-120min。

6.根據權利要求5所述的一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器，其特征在于：所述Y元素的摻雜量為0.01-0.1％。

7.根據權利要求5所述的一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器，其特征在于：所述第一測試電極(4)和所述第二測試電極(5)均為Ti/Au復合電極，所述Ti/Au復合電極由Ti層和Au層構成，所述Ti層厚度為10～50nm，所述Au層厚度為10～100nm。

8.一種基于氧化鎵異質結構的日盲紫外探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將藍寶石的所述襯底(1)進行預處理，分別用丙酮，無水乙醇和去離子水超聲10min，將處理后的所述襯底(1)放入沉積室內采用金屬氧化物化學氣相沉積法(MOCVD)生長β-Ga₂O₃薄膜，形成β-Ga₂O₃光吸收層，即所述β-Ga₂O₃薄膜(2)，所述MOCVD的生長沉積條件如下，三乙基鎵(TEGa)和高純O₂為前驅體，高純Ar作為載氣，TEGa的氣體流量為10～500sccm，工作氣壓為25Torr。

步驟二：在所述襯底(1)和所述β-Ga₂O₃光吸收層上旋涂SSO溶液，形成所述SSO層(3)，獲得位于所述襯底(1)上的所述β-Ga₂O₃/SSO異質結；

步驟三，采用磁控濺射方法在所述β-Ga₂O₃/SSO異質結的所述SSO層3上制作Ti/Au薄膜第一測試電極(4)，在所述β-Ga₂O₃薄膜(2)上制作Ti/Au薄膜第二測試電極(5)，形成基于氧化鎵基異質結構的日盲紫外探測器。