一种通过电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器及其制备方法与流程

本发明涉及一种通过电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器及其制备方法，属于深紫外探测。

背景技术：

1、深紫外探测器是一类在深紫外光谱(uv-c波段，200-280nm)范围内工作的关键性光电探测器件，由于深紫外光具有高能量和短波长等独特的性质，使得深紫外探测器在许多领域内具有重要的研究和应用潜力。例如，在天文学领域，可以通过深紫外探测器观测和研究宇宙中恒星、星系和星际介质。这些观测可以揭示有关星际物质的性质、恒星演化和宇宙结构的关键信息。在生物医学领域，深紫外探测器可以用于杀菌消毒、医学诊断和药物研发。此外，在材料科学中深紫外探测器可以用于材料表面的纳米结构制备、薄膜沉积和光刻技术。氧化镓作为一种宽禁带半导体材料，具有出色的光电性能，特别是在深紫外波段。它的宽带隙(4.5-5.3ev)和优异的光电特性使其成为深紫外探测器的理想材料选择。

2、目前关于深紫外探测器的研究大多集中在器件性能的提高，如何使探测器可以精确地区分不同的深紫外波段还需要进一步探索。

技术实现思路

1、本发明目的在于针对上述背景技术的不足，提供了一种通过电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器及其制备方法，通过简单的电场调控，利用探测器实现在深紫外光谱内不同波段的区分检测。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通过电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器，该探测器包括由上而下依次设置的金属电极1、修饰层2、光吸收层3和衬底4，所述金属电极1与所述光吸收层3之间形成欧姆接触，所述光吸收层3为ga2o3薄膜，所述修饰层2采用分散的nio纳米颗粒，所述衬底4为蓝宝石衬底。

3、进一步地，所述金属电极1采用的是金、银、铜、铁、铝、钛、钴和镍中的一种或多种组合。

4、进一步地，所述光吸收层3为β相ga2o3薄膜。

5、进一步地，所述衬底4为c面蓝宝石衬底。

6、本发明还提供了一种通过电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器的制备方法，包括如下步骤：

7、步骤1：在蓝宝石衬底上外延生长ga2o3薄膜；

8、步骤2：在ga2o3薄膜上沉积一层金属ni薄膜；

9、步骤3：将样品放入快速退火炉中，在氮气下800℃退火5分钟，使金属ni薄膜转变成分散的金属ni纳米颗粒；

10、步骤4：随后将ni纳米颗粒在空气下500℃氧化30分钟，在ga2o3薄膜表面得到一层分散的nio纳米颗粒；

11、步骤5：制备与ga2o3薄膜形成欧姆接触的金属电极。

12、有益效果：

13、1、本发明不仅在深紫外区域具备优异的光电性能，而且通过简单的电场调控即可实现对深紫外区域内不同波段的区分检测。

14、2、本发明探测器结构简单，无需复杂的工艺，制备成本低，适合大规模生产。

技术特征：

1.一种通过电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器,其特征在于，包括由上而下依次设置的金属电极(1)、修饰层(2)、光吸收层(3)和衬底(4)，所述金属电极(1)与所述光吸收层(3)之间形成欧姆接触，所述光吸收层(3)为ga2o3薄膜，所述修饰层(2)采用分散的nio纳米颗粒，所述衬底(4)为蓝宝石衬底。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器,其特征在于，所述金属电极(1)采用的是金、银、铜、铁、铝、钛、钴和镍中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种应用于电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器,其特征在于，所述光吸收层(3)为β相ga2o3薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种应用于电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器,其特征在于，所述衬底(4)为c面蓝宝石衬底。

5.一种通过电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器的制备方法,其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种通过电场调控响应波段的氧化镓基深紫外探测器及其制备方法，包括：由上而下依次设置的金属电极(1)、修饰层(2)、光吸收层(3)和衬底(4)，所述金属电极(1)与所述光吸收层(3)之间形成欧姆接触，所述光吸收层(3)为Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜，所述修饰层(2)采用分散的NiO纳米颗粒，所述衬底(4)为蓝宝石衬底。本发明探测器，不仅在深紫外区域具备优异的光电性能，而且通过简单的电场调控即可实现对深紫外区域内不同波段的区分检测。

技术研发人员：祁颂,李山,唐为华
受保护的技术使用者：北京镓和半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6