[发明专利]一种PIN结构TiO2基紫外探测器及其制作方法

权利要求书

1、一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，包括导电基底(1)，位于导电基底(1)上的N型接触层(2)，位于N型接触层(2)上的作为紫外光吸收层的本征TiO₂有源层(3)，位于本征TiO₂有源层(3)上的P型接触层(4)，至少一个位于P型接触层(4)上的P型欧姆电极(5)和至少一个位于导电基底(1)上的N型欧姆电极(6)。

2、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的导电基底(1)为ITO导电玻璃或FTO导电玻璃，厚度为0.1-2mm。

3、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的N型接触层(2)为N型TiO₂、N型NiO、N型ZnO、N型SnO₂或N型SiO₂材料中的一种，厚度为0.5-10μm，电子浓度大于1×10¹⁸cm^-3，并且N型接触层(2)的面积小于导电基底(1)的面积。

4、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的本征TiO₂有源层(3)为TiO₂纳米管薄膜或纳米多晶颗粒薄膜或单晶薄膜材料，中心厚度0.1-10μm，有源层(3)的边缘经刻蚀后形成的台阶宽度为1-5mm，厚度为0.05-1μm。

5、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的P型接触层(4)为P型NiO、P型ZnO、P型SnO₂或P型TiO₂材料中的一种，厚度为0.05-1μm，自由载流子浓度小于1×10¹⁶cm^-3。

6、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的P型欧姆电极(5)和N型欧姆电极(6)为点状结构或环形结构或曲线结构，由Au或Pd或Pt或Ni或Al制得，厚度为0.1-5μm。

7、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的探测器具有探测区域，该探测区域具有至少一个子区域暴露于P型欧姆电极(5)之外。

8、制备权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器的方法，其特征在于，制备步骤包括：对导电基底(1)进行预处理；在导电基底(1)上制备N型接触层(2)，该N型接触层(2)的面积小于导电基底(1)面积；在N型接触层(2)上制备本征TiO₂有源层(3)；采用干法刻蚀技术对本征TiO₂有源层(3)的边缘进行部分刻蚀；在本征TiO₂有源层(3)的刻蚀部分制备P型接触层(4)；在P型接触层(4)上制作P型欧姆电极(5)；在导电基底(1)上制作N型欧姆电极(6)；制得pin结构TiO₂基紫外探测器。

9、根据权利要求8所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器的制备方法，其特征在于，所述的导电基底(1)的预处理方法为，导电基底(1)经丙酮和质量分数为10％的NaOH溶液超声清洗10-20min后，于除油剂中煮沸，然后在沸腾的去离子水中清洗干净并自然晾干，除油剂的组分及含量为NaOH：76g/L，Na₃PO₄：26g/L，Na₂CO₃：30g/L。

10、根据权利要求8所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器的制备方法，其特征在于，所述的N型接触层(2)、本征TiO₂有源层(3)和P型接触层(4)的制备方法包括溶胶-凝胶法、液相沉积法、气相沉积法、磁控溅射法。

11、根据权利要求8所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器制备方法，其特征在于，所述的P型欧姆电极(5)和N型欧姆电极(6)的制备方法包括溅射工艺、气相沉积工艺、离子镀工艺、蒸镀工艺。