[发明专利]一种ZnMgO紫外探测器

说明书

本发明提供了一种ZnMgO紫外探测器，包括：ZnMgO薄膜层；所述ZnMgO薄膜层的晶体结构为立方相；所述ZnMgO薄膜层按照以下方法制备：以有机锌化合物作为锌源，有机镁化合物作为镁源，在通入氧气的金属有机化合物化学气相沉积设备中生长ZnMgO薄膜层。与现有技术相比，本发明使用金属有机化合物化学气相沉积法制备ZnMgO薄膜，其气流与衬底平行，且生长温度较低，使制备得到的ZnMgO薄膜层具有结晶质量高，不出现分相，吸收截至边陡峭等特点，进而使包含ZnMgO薄膜层的紫外探测器具有较好的光效应能力，无需调解ZnMgO薄膜层的光吸收截止边即可调节器件的光响应截止边，而且制备工艺简单，反应过程容易控制。

技术领域

本发明属于半导体光电探测器技术领域，尤其涉及一种ZnMgO紫外探测器。

背景技术

紫外探测技术可用于军事通信、导弹尾焰探测、火灾预警、环境监测、生物效应等方面，无论在军事上还是在民用上都有广泛的应用。由于大气层的强烈吸收，使得太阳辐射中波长低于280nm的紫外线在地表几乎不存在，这一紫外波段被形象的称为日盲波段。工作在这一波段的日盲紫外探测器不受太阳辐射的干扰，具有更高的灵敏度，可用于导弹预警等方面，因此受到了人们广泛的关注。

己投入商用的紫外探测器主要有硅探测器、光电倍增管和半导体探测器。硅基紫外光电管需要附带滤光片，光电倍增管则需要在高电压下工作，而且体积笨重、效率低、易损坏且成本较高，对于实际应用有一定的局限性。相对硅探测器和光电倍增管来说，由于半导体材料具有携带方便、造价低、响应度高等优点而备受关注。

目前研究较多的半导体材料主要有III-V族的合金AlGaN和II-VI族的合金ZnMgO。目前报道的GaN通过掺入铝能把能带调宽到日盲区，并制作成MSM和p-n等结构的探测器。但是AlGaN的生长温度高，而且高铝组份的合金结晶质量差。ZnMgO由于具有宽的带隙调节范围(从3.37eV到7.8eV)、强的抗辐射能力、高的电子饱和漂移速度、匹配的单晶衬底(ZnO和MgO)、容易合成、无毒无害、资源丰富和环境友好等优势，是制备宽禁带紫外探测器，特别是日盲紫外探测器的候选材料之一。

当ZnMgO薄膜材料中的Mg组分比例较高时，其带隙也相对较高，材料呈立方相结构，而Mg组分比例较低时，其带隙也相对较低，材料呈成六角相结构，但当其带隙位于日盲区域时，Mg的组分比例与Zn的组分比例大致接近，材料可能会出现分相，从而影响薄膜的晶体质量与器件的综合性能。如何解决分相的问题，是ZnMgO基日盲紫外探测器制备所面临的关键科学问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种ZnMgO紫外探测器，该紫外探测器中的ZnMgO薄膜具有单一立方相。

本发明提供了一种ZnMgO紫外探测器，包括：

ZnMgO薄膜层；所述ZnMgO薄膜层的晶体结构为立方相；

所述ZnMgO薄膜层按照以下方法制备：

以有机锌化合物作为锌源，有机镁化合物作为镁源，在通入氧气的金属有机化合物化学气相沉积设备中生长ZnMgO薄膜层。

优选的，所述ZnMgO薄膜层的吸收截至边为220～240nm。

优选的，所述ZnMgO薄膜层的厚度为100～600nm。

优选的，所述ZnMgO紫外探测器的光响应截止边为275～350nm。

优选的，包括：

衬底；

设置于衬底上的ZnMgO薄膜层；

设置于ZnMgO薄膜层上的电极层。

优选的，还包括设置于叉指电极上的电极粒。