基于亚波长光栅的谐振增强型紫外光探测器及制备方法与流程

技术特征：

1.一种谐振增强型紫外光探测器，其特征在于，包括衬底、亚波长光栅层、外延层，所述外延层上设有n型接触电极和p型接触电极，所述亚波长光栅层图案为周期性或非周期性光栅图案。

2.根据权利要求1所述的谐振增强型紫外光探测器，其特征在于，还包括AlN缓冲层，所述亚波长光栅层设于AlN缓冲层和衬底间，所述衬底为蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底是Al₂O₃。

3.根据权利要求1所述的谐振增强型紫外光探测器，其特征在于，所述亚波长光栅层的光栅图案为周期高折射率差亚波长光栅、二维块状亚波长光栅或非周期条形光栅。

4.根据权利要求1所述的谐振增强型紫外光探测器，其特征在于，所述亚波长光栅层的光栅周期为100nm～2um，反射镜的数值孔径为0.7～1.2，反射率大于70％，电场强度分布半高宽为1～2μm。

5.根据权利要求1所述的谐振增强型紫外光探测器，其特征在于，所述外延层包括n型外延层和p型外延层，所述n型外延层和p型外延层间还设弱n型吸收层，所述n型外延层包括n型Al_XGa_1-XN外延层，所述p型外延层包括p型GaN层，所述弱n型吸收层包括i型GaN层。

6.根据权利要求5所述的谐振增强型紫外光探测器，其特征在于，所述n型Al_XGa_1-XN层为n型掺杂，掺杂材料是Si，掺杂浓度为5x10¹⁸cm^-3，所述i型GaN层的载流子浓度为5x 10¹⁶cm^-3，p型GaN层为p型掺杂，掺杂材料是Zn，掺杂浓度为5x10¹⁷原子/cm³。

7.一种谐振增强型紫外光探测器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在衬底上刻蚀形成亚波长光栅层；

S2、生长外延层；

S3、制作p型接触电极和n型接触电极。

8.根据权利要求7所述的谐振增强型紫外光探测器的制作方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11、在衬底上顶面刻蚀形成二维块状条形的亚波长条形光栅，才用正性电子抗蚀剂作为电子束光刻胶，并制作光栅掩膜图案；

S12、通过ICP干法刻蚀制作亚波长光栅，除去正性电子抗蚀剂；

S13、在光栅沟槽内旋涂乙烯树脂。

9.根据权利要求8所述的谐振增强型紫外光探测器的制作方法，其特征在于，所述步骤S13中具体包括：利用旋涂机旋涂厚度为200nm的乙烯树脂，利用丙酮洗除亚波长光栅表面的乙烯树脂，仅在光栅沟槽内填充乙烯树脂。

10.根据权利要求7所述的谐振增强型紫外光探测器的制作方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S31、经过光刻处理后，通过磁控溅射在n型Al_XGa_1-XN外延层上镀Pt-Ti-Pt-Au制作出环形p型接触电极；

S32、对p型GaN材料进行腐蚀，制作出直径为40μm的圆形上台面，经过光刻处理和磁控溅射制作出n型接触电极，并腐蚀出60μm的圆形下台面；

S33、光刻处理，并通过磁控溅射镀Ti-Au制作正负金属电极。