[发明专利]一种双波段紫外光电探测器件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种双波段紫外光电探测器件及其制备方法，制备方法包括：选取衬底；在衬底表面生长光吸收层；在光吸收层表面形成叉指电极。本发明提供的双波段紫外光电探测器件具有衬底、(In_xGa_1‑x)₂O₃材料形成的紫外光吸收层以及叉指电极，在不同In组份的情况下，(In_xGa_1‑x)₂O₃材料的光学带隙发生变化(4.9～8.9eV)，在高In组份的情况下，(In_xGa_1‑x)₂O₃材料发生相的分离，产生两个光学带隙，对两个紫外光谱范围产生感应，从而实现双波段光信号的探测。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种双波段紫外光电探测器件及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展、光电技术的不断成熟，紫外光电探测器件在民用和军事领域得到了广泛的应用。紫外成像的探测器可大致分为两类：光阴极探测器和半导体探测器。光阴极探测器主要包括紫外真空二极管、分离型紫外光电倍增管、成像型紫外变像管、紫外增强器及紫外摄像管等。由于探测灵敏度高，光电倍增管在紫外探测方面已经获得了成功的应用，但由于其本身体积大、功耗大、工作电压高，需要滤光片，由此构成的紫外成像系统的体积也较大，而且功耗和成本都较高。半导体探测器是紫外成像型探测器发展的另一个重要方向。与光阴极探测器相比，半导体紫外探测不仅更紧凑，更坚固，具有更高的量子效率，驱动电压更低，而且还能在高温环境中获得更好的稳定性。

但目前大部分光电探测器件都只能探测比较单一的光谱响应范围内的信号，然而，用于光波分复用技术、多光谱测量仪表以及激光警告等都需要能同时检测多个光谱响应范围内的光信号。

因此，解决现有光电探测器件无法实现双波段光信号的探测问题，发展多光谱响应范围的紫外光电探测器件对未来探测多波段信号具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种双波段紫外光电探测器件及其制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种双波段紫外光电探测器件的制备方法，包括以下步骤：

选取衬底；

在所述衬底表面生长光吸收层；

在所述光吸收层表面形成叉指电极。

在本发明的一个实施例中，在所述衬底表面生长光吸收层包括：

将氧气和氩气作为溅射气体通入溅射腔；

在预设磁控共溅射条件下，利用磁控共溅射工艺在所述衬底表面溅射(In_xGa_1-x)₂O₃材料形成所述光吸收层；

在预设退火条件下，对所述光吸收层进行原位退火。

在本发明的一个实施例中，所述氧气和所述氩气质量百分比纯度均为99.999％，所述氧气流量为5cm³/秒，所述氩气流量为20cm³/秒。

在本发明的一个实施例中，选用质量比纯度大于99.99％的Ga₂O₃靶材和In₂O₃靶材作为溅射靶材，所述预设磁控共溅射条件为：衬底温度为610±5℃，真空度为4×10^-4Pa-6×10^-4Pa，所述Ga₂O₃靶材溅射功率为100W，所述In₂O₃靶材溅射功率为50W-90W，溅射靶材基距为5cm，溅射时长为1小时。