基于氧化物的紫外光敏传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及紫外光敏传感器领域，更具体地说，涉及一种基于氧化物的紫外光敏传感器。
【背景技术】
[0002]紫外光敏传感器是一种探测紫外光辐照的光电器件，被广泛应用在环境监测和保护，导弹发射探测，紫外光通讯，生物医学研宄，以及天文学等领域。传统的紫外光敏传感器用真空管或者单晶硅等感光材料和滤波片组成，但是，这种传感器探测波长的选择性不好，且灵敏度不高。因此，给其应用带来了极大的局限性。
[0003]为了解决上述问题，人们经过不断的科学探索，发现宽禁带半导体材料具有优良的光电转换特性，是极有应用价值的紫外光电子器件材料，其中的氧化物材料具有尤为突出的紫外光响应性能，因此，基于氧化物的紫外光敏传感器应运而生。
[0004]但是，现有的紫外光敏传感器中的氧化物大多采用水热生长法和气相沉积法等常规的生长方法进行制备，这些方法不仅存在工艺复杂、对环境和设备要求高、成本高昂、一致性较差、不适用大规模生产的问题，同时还存在制备出的氧化物对紫外光的灵敏度低的问题，这就事必导致了现有技术中基于氧化物的紫外光敏传感器也会出现上述同样的问题。因此，现有技术中缺少一种制备工艺简单、成本低廉，且灵敏度高的紫外光敏传感器。
【发明内容】
[0005]本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于氧化物的紫外光敏传感器，用于解决现有技术中的紫外光敏传感器制作工艺复杂、成本高昂及灵敏度低的问题。
[0006]本发明的一个方面提供一种基于氧化物的紫外光敏传感器，包括:基底、氧化物涂层、第一电极和第二电极；其中，
[0007]氧化物涂层形成在基底上，用于探测紫外光；
[0008]第一电极和第二电极相互不接触，作为基于氧化物的紫外光敏传感器的电信号输出端。
[0009]进一步地，基底为透明基底。
[0010]进一步地，透明基底为石英玻璃基底。
[0011]进一步地，氧化物涂层直接涂覆在基底上，第一电极和第二电极设置于氧化物涂层不与基底接触的表面上。
[0012]进一步地，氧化物涂层具有多孔型纳米晶体结构；其中，多孔型纳米晶体结构的孔隙率为30%至40%。
[0013]进一步地，氧化物涂层为氧化锌涂层、二氧化锡涂层、二氧化钛涂层或五氧化二铌涂层。
[0014]进一步地，第一电极和第二电极均为叉指电极。
[0015]本发明的另一个方面提供一种基于氧化物的紫外光敏传感器，包括:基底、第一电极、氧化物涂层和第二电极；其中，
[0016]第一电极形成在基底上；
[0017]氧化物涂层形成在第一电极上，用于探测紫外光；
[0018]第一电极包括使紫外光透过的第一照射区域，第一电极和第二电极相互不接触，作为基于氧化物的紫外光敏传感器的电信号输出端。
[0019]进一步地，基底为透明基底。
[0020]进一步地，透明基底为石英玻璃基底。
[0021]进一步地，第一电极整体为第一照射区域，氧化物涂层直接涂覆在第一电极的第一照射区域上，第二电极设置于氧化物涂层不与基底和第一电极接触的表面上。
[0022]进一步地，第一电极还包括不使紫外光透过的第二照射区域，氧化物涂层直接涂敷在第一电极的第一照射区域和第二照射区域上，第二电极设置于氧化物涂层不与基底和第一电极接触的表面上。
[0023]进一步地，氧化物涂层为氧化锌涂层、二氧化锡涂层、二氧化钛涂层或五氧化二铌涂层。
[0024]进一步地，氧化物涂层具有多孔型纳米晶体结构；其中，多孔型纳米晶体结构的孔隙率为30%至40%。
[0025]本发明公开了一种基于氧化物的紫外光敏传感器，具体介绍了基于氧化物的紫外光敏传感器，通过在基底或电极上采用溶胶-凝胶法制备氧化物涂层，简化了紫外光敏传感器的制备工艺，使该基于氧化物的紫外光敏传感器具有制备工艺简单、易于控制、成本低廉、可大规模生产的优势；同时，该氧化物涂层具有多孔型纳米晶体结构，进一步提高了紫外光敏传感器的灵敏度。
【附图说明】
[0026]图1为本发明提供的基于氧化物的紫外光敏传感器的第一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0027]图2为本发明提供的不透明基底的俯视不意图；
[0028]图3为本发明提供的基于氧化物的紫外光敏传感器的第二种【具体实施方式】的结构示意图；
[0029]图4为本发明提供的第一电极的俯视示意图；
[0030]图5为本发明提供的基于氧化物的紫外光敏传感器的第一种【具体实施方式】的封装示意图；
[0031]图6为本发明提供的基于氧化物的紫外光敏传感器的第二种【具体实施方式】的封装示意图。
【具体实施方式】
[0032]为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
[0033]如图1所示，本发明第一种【具体实施方式】的紫外光敏传感器，该基于氧化物的紫外光敏传感器包括:基底10、氧化物涂层11、第一电极12和第二电极13 ;其中，氧化物涂层11形成在基底10上，用于探测紫外光；第一电极12和第二电极13相互不接触，作为基于氧化物的紫外光敏传感器的电信号输出端。
[0034]其中，基底10可以为透明基底，也可以为不透明基底，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。当采用透明基底时，优选石英玻璃基底，其可以使紫外光更充分的透射到氧化物涂层11上，使基于氧化物的紫外光敏传感器具有更高的灵敏度。另夕卜，应当注意的是，当基底10采用不透明基底，且不透明基底完全不能透过紫外光时，如图2所示，还需要在基底10上设置一个能够使紫外光透过的区域21，当然也可以是多个，此处不做限定，从而使紫外光能够照射到氧化物涂层11上，也就是说基底10包括能够使紫外光透过的区域21和不能够使紫外光透过的区域22。
[0035]其中，如图1所示，氧化物涂层11直接涂覆在基底10上，第一电极12和第二电极13设置于氧化物涂层11不与基底10接触的表面上。具体地，第一电极12与氧化物涂层11的表面I Ia (图1中的左侧表面)和表面Ilc (图1中的下侧表面)部分接触，第二电极13与氧化物涂层11的表面Ilb (图1中的右侧表面)和表面Ilc部分接触。在氧化物涂层11的表面IlC上的第一电极12和第二电极13之间存在一定距离，使得第一电极12和第二电极13相互不接触。
[0036]其中，氧化物涂层11具有多孔型纳米晶体结构，多孔型纳米晶体结构的孔隙率为30%至40%。多孔型纳米晶体结构的孔隙率的大小直接影响了氧化物涂层11对紫外光的灵敏度，合适的孔隙率使得紫外光照射到氧化物涂层11后会被多次反射和折射，即光的传播路径会显著增加，从而使氧化物涂层11更好的吸收紫外光，使其达到了更高的灵敏度。但是，孔隙率过大，会使氧化物的多孔型晶体结构坍塌，孔隙率过小会直接影响传感器的灵敏度，所以，制作合适的孔隙率显得尤为重要。
[0037]应当注意的是，本发明的氧化物涂层11所采用的氧化物的禁带宽度应当位于紫外光的能量范围之内，也就是说禁带宽度在紫外光的能量范围之内的氧化物都在本发明的保护范围，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。假如紫外光的波长范围在185?400nm之间，根据公式Eg= hc/ λ可知，紫外光的能量范围大约为3.0?6.7eV，氧化物的禁带宽度应当在3.0?6.7eV之间，式中，EgS氧化物的禁带宽度，h为普朗克常数，h = 6.63X 10_34了.s，c为在空气中紫外光的传播速度，c = 3.0X 108m/s，λ为紫外光的波长。例如:氧化物涂层11可以为氧化锌涂层、二氧化锡涂层、二氧化钛涂层或者五氧化二铌涂层。它们都具有较宽的禁带宽度和较大的激子束缚能，并具有优良的光电转换特性，是极有应用价值的紫外光电子器件材料。
[0038]其中，第一电极12和第二电极13可以为叉指电极。另外，第一电极12和第二电极13的材料可以为透明材料或者不透明材料，其中透明材料可为ITO或ATO导电玻璃等，不透明材料可为金属或合金涂层，例如:金属涂层可以是金、银、钼、钮、销、镲、铜、钛、络、锡、铁、锰、钼、钨或钒涂层等；合金涂层可以是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镲合金、铅合金、锡合金、锦合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钼合金、银合金或钽合金涂层等。
[0039]下面对本实施方式中采用溶胶-凝胶法制备氧化物涂层进行具体介绍。<