[发明专利]一种铜铟镓基光电探测器

说明书

本发明提供了一种新颖的基于铜铟镓硒和铜铟镓硫的光电探测器，形成一层复合功能层，所述复合功能层包括铜铟镓硒和铜铟镓硫相接触的部分转变为铜铟镓硒硫，并且成分在横向方向上渐变，对功能层进行了改性，并调整其电学性能，使其满足光电探测器的要求，进一步提升了探测器的灵敏度，使得传感器的稳定性得到了很大的提升。

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体涉及一种铜铟镓基光电探测器。

背景技术

诸如智能电话、平板电脑、数字媒体播放器等的电子设备越来越多地采用光学(例如，光)传感器来控制对设备所提供的多种功能的操控。例如，电子设备通常使用光传感器来检测周围的光照条件，以控制设备的显示屏幕的亮度。典型的光传感器采用将所接收的光转变成电信号(例如，电流或电压)的光电探测器，例如光电二极管、光电晶体管等。

光传感器通常用于手势感测设备中。手势感测设备使得能够在用户没有实际触摸手势感测设备所在的设备的情况下检测物理运动(例如，“手势”)。所检测的运动可以随后被用作设备的输入命令。在实施方式中，电子设备被编程以识别不同的非接触手动作，例如左到右、右到左、上到下、下到上、里到外、外到里等。手势感测设备广泛地应用于手持电子设备中，手持电子设备例如是平板电脑设备和智能电话、以及诸如膝上型电脑、视频游戏控制台等的其它便携式电子设备。

光电探测传感器的基本功能是把入射到探测器上的光功率转换为相应的光电流。其性能的好坏直接关系到接收处理电路的精度。因此，只有选择和设计合适的光电探测器，才不会削弱接收处理电路的性能。设计时，主要考虑的是光电探测器的噪声，量子效率，响应度等几项技术指标。

在很多应用领域，例如光耦合器输出部分，往往需要将光电探测器和信号处理集成在同一块单芯片上，也即是实现光电探测器与信号处理电路的工艺兼容，而这又是一项技术十分复杂、难度相当大。

目前铜铟镓硒和铜铟镓硫在光伏和光电探测上的应用已经被广泛研究，但其中的潜力并没有被完全挖掘出来，因此基于铜铟镓硒和铜铟镓硫的光电传感器，尤其是与其它材料相结合的光电传感器还有很大的开发空间，在该领域还有很多值得发现和寻找的各种结构或结构与材料组合的光电传感器。

发明内容

本发明提供一种新型结构的基于铜铟镓硒和铜铟镓硫复合物气体传感器，它能够加速载流子的收集，充分利用功能层材料，使得传感器的灵敏度得到很大的提升。本发明所采用的技术方案是：一种铜铟镓基光电探测器，包含：

绝缘性柔性基板，所述柔性基板表面具有一层金属层；

金属层上形成横向包括间隔排列的铜铟镓硒和铜铟镓硫的光吸收层，且形成之后经过退火，使铜铟镓硒和铜铟镓硫相接触的部分转变为铜铟镓硒硫，并且成分在横向方向上渐变；

所述光吸收层上的透明导电氧化物层；

所述透明导电氧化物层上的金属栅电极，用于收集电流；

包括间隔排列的铜铟镓硒和铜铟镓硫的光吸收层由下列方法制备：先在柔性基板表面上的金属层上制备铜铟镓硫层，然后通过掩膜刻蚀掉部分铜铟镓硫层，形成间隔排列的铜铟镓硫，在被刻蚀掉铜铟镓硫的部分形成铜铟镓硒，然后去除掩膜并进行表面平坦化，表面平坦化后进行退火。

进一步地，铜铟镓硫层的制备方法是通过磁控溅射铜铟镓硫靶材形成。

进一步地，所述铜铟镓硒是贫铜富硒。

进一步地，所述退火是在硒蒸气氛围下进行，退火温度在450-600℃。

进一步地，所述金属层和所述金属栅电极分别连接探测电路的两个探测电极。

进一步地，其特征在于，所述铜铟镓硒和铜铟镓硫横向宽度的比例范围是1.5-2:1。

进一步地，所述透明导电氧化物层中掺杂有纳元素。