043g碳粉、0.020g碲粉。
[0031]4.反应完成后将衬底取出，旋涂PMMA溶液填充复合物表面的孔隙。
[0032]5.利用金属掩模的方法继续沉积半透明的金属Au顶电极。
[0033]6.然后在衬底底部刮涂InGa电极。
[0034]7.利用银浆和铜导线将顶电极和底电极引出，并在100°C下烘干。
[0035]8.利用光敏测试系统测试器件的光敏特性，即可得到器件对光的响应谱结果，参见附图3。
[0036]9.由响应谱看出，该传感器的敏感波长范围比较宽，从380nm到接近lOOOnm，响应度最高点位于665nm附近，最高响应度为0.92mA/ff.实施例2:
在本例中，衬底放于图1中3的位置。具体步骤如下:
1.采用传统的半导体工艺清洗P-Si衬底。
[0037]2.在衬底上沉积一层30 nm的Au薄膜作为种子层。
[0038]3.将衬底和蒸发源放入可控气氛管式炉，衬底距离蒸发源10 cm,蒸发源所处的温度设为1000°C，升温速度10°C /min,保温30 min,反应气氛为Ar气20 sccm和O2 8 sccm。蒸发源是0.264g ZnO粉末、0.053g碳粉、0.024g碲粉。
[0039]4.反应完成后将衬底取出，旋涂PMMA溶液填充复合物表面的孔隙。
[0040]5.利用金属掩模的方法继续沉积半透明的金属Au顶电极。
[0041]6.然后在衬底底部刮涂InGa电极。
[0042]7.利用银浆和铜导线将顶电极和底电极引出，并在100 °C下烘干。
[0043]8.利用光敏测试系统测试器件的光敏特性，即可得到器件对光的响应谱结果，参见附图4。
[0044]9.由响应谱看出，该传感器的敏感波长范围比较宽，从380nm到接近1050nm，响应度最高点位于805nm附近，最高响应度为4.10 mA/ff.实施例3:
在本例中，衬底放于图1中4的位置。具体步骤如下: 1.采用传统的半导体工艺清洗P-Si衬底。
[0045]2.在衬底上沉积一层100 nm的Au薄膜作为种子层。
[0046]3.将衬底和蒸发源放入可控气氛管式炉，衬底距离蒸发源13 cm,蒸发源所处的温度设为1000°C，升温速度10°C /min,保温lOmin，反应气氛为Ar气20 sccm和O2 8 sccm。蒸发源是0.255g ZnO粉末、0.044g碳粉、0.020g碲粉。
[0047]4.反应完成后将衬底取出，旋涂PMMA溶液填充复合物表面的孔隙。
[0048]5.利用金属掩模的方法继续沉积半透明的金属Au顶电极。
[0049]6.然后在衬底底部刮涂InGa电极。
[0050]7.利用银浆和铜导线将顶电极和底电极引出，并在100°C下烘干。
[0051]8.利用光敏测试系统测试器件的光敏特性，即可得到器件对光的响应谱结果，参见附图5。
[0052]9.由响应谱看出，该传感器的敏感波长范围比较窄，只对100nm到1100 nm范围的光比较敏感，响应度最高点位于1040 nm附近，最高响应度为1.27 mA/ff.实施例4:
在本例中，衬底放于图1中5的位置。具体步骤如下:
1.采用传统的半导体工艺清洗P-Si衬底。
[0053]2.在衬底上沉积一层100 nm的Au薄膜作为种子层。
[0054]3.将衬底和蒸发源放入可控气氛管式炉，衬底距离蒸发源16 cm,蒸发源所处的温度设为1000°C，升温速度10°C/min，保温30min，反应气氛为Ar气20 sccm和O2 8 sccm。蒸发源是0.263g ZnO粉末、0.047g碳粉、0.030g碲粉。
[0055]4.反应完成后将衬底取出，旋涂PMMA溶液填充复合物表面的孔隙。
[0056]5.利用金属掩模的方法继续沉积半透明的金属Au顶电极。
[0057]6.然后在衬底底部刮涂InGa电极。
[0058]7.利用银浆和铜导线将顶电极和底电极引出，并在100°C下烘干。
[0059]8.利用光敏测试系统测试器件的光敏特性，即可得到器件对光的响应谱结果，参见附图6。
[0060]9.由响应谱看出，该传感器的敏感波长范围比较窄，只对100nm到1100 nm范围的光比较敏感，响应度最高点位于1040nm附近，最高响应度为24.61 mA/ff.实施例5:
在本例中，衬底放于图1中6的位置。具体步骤如下:
1.采用传统的半导体工艺清洗P-Si衬底。
[0061]2.在衬底上沉积一层100 nm的Au薄膜作为种子层。
[0062]3.将衬底和蒸发源放入可控气氛管式炉，衬底距离蒸发源19 cm,蒸发源所处的温度设为1000°C，升温速度10°C/min，保温30min，反应气氛为Ar气20 sccm和O2 8 sccm。蒸发源是0.265g ZnO粉末、0.048g碳粉、0.026g碲粉。
[0063]4.反应完成后将衬底取出，旋涂PMMA溶液填充复合物表面的孔隙。
[0064]5.利用金属掩模的方法继续沉积半透明的金属Au顶电极。
[0065]6.然后在衬底底部刮涂InGa电极。
[0066]7.利用银浆和铜导线将顶电极和底电极引出，并在100°C下烘干。
[0067]8.利用光敏测试系统测试器件的光敏特性，即可得到器件对光的响应谱结果，参见附图7。
[0068]9.由响应谱看出，该传感器的敏感波长范围比较宽，从400nm到接近llOOnm，响应度最高点位于855nm附近，最高响应度为102.41 mA/W。
【主权项】
1.一种异质结近红外光敏传感器，其特征在于，是由热蒸发气相沉积法制备的碲锌氧复合物与P-Si形成的异质结光敏传感器，包括P型硅衬底，碲锌氧复合物，顶电极和底电极。2.根据权利要求1所述的异质结近红外光敏传感器，其特征在于，所述顶电极是半透明Au电极，底电极是铟镓电极。3.根据权利要求1所述的异质结近红外光敏传感器，其特征在于，所述P型硅衬底电阻率 1-10 Ω.cm。4.权利要求1所述的近红外光敏传感器的制备方法，其特征在于采用如下步骤: 首先在硅衬底上沉积一层对氧化锌具有亲和性的薄膜作为种子层，然后将衬底和蒸发源同时放入可控气氛管式炉，二者距离约7-16cm，控制反应温度为1000°C，升温速度10°C /min，保温10-30min，通入反应气体为Ar和02，所述蒸发源是由摩尔比为1:1:(0.05-0.07)的ZnO粉末、碳粉、碲粉组成； 反应完成后利用金属掩模，继续用磁控溅射法镀一层半透明的Au顶电极，最后在衬底底部刮涂铟镓电极，完成对器件的封装。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述种子层为金，其厚度为.30-100nm。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，反应气体为20sccm的Ar气和.8 sccm 的 O2.
【专利摘要】本发明属于光电子领域，涉及一种异质结近红外光敏传感器及其制备方法。是由热蒸发气相沉积法制备的碲锌氧复合物与p-Si形成的异质结光敏传感器，包括p型硅衬底，碲锌氧复合物，顶电极和底电极。其关键在于碲锌氧复合物的制备。这种新型的传感器表现出了波段可调的稳定优良的光敏探测性能，可探测波长从紫外-可见-近红外波段调节至限定在1040nm的近红外波段。
【IPC分类】H01L31/0296, H01L31/18, H01L31/109
【公开号】CN105097983
【申请号】CN201510437074
【发明人】方国家, 宋增才, 李博睿
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月23日