[发明专利]基于非极性InAlN/GaN异质结构的辐照探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于非极性InAlN/GaN异质结构的辐照探测器的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底上生长成核层；

在所述成核层上生长非极性GaN缓冲层；

在所述非极性GaN缓冲层上生长非极性GaN沟道层；

在所述非极性GaN沟道层上生长插入层；

在所述插入层上生长非极性InAlN势垒层，所述非极性InAlN势垒层中Al的含量为80％～85％；

依次对所述非极性InAlN势垒层、所述插入层、所述非极性GaN沟道层进行刻蚀，然后在所述非极性GaN沟道层上制备阴阳电极，最终完成所述辐照探测器的制备。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述衬底材料为r面蓝宝石、m面SiC或(111)面Si。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，依次对所述非极性InAlN势垒层、所述插入层、所述非极性GaN沟道层进行刻蚀，然后在所述非极性GaN沟道层上制备阴阳电极，之后还包括：

在所述阴阳电极以及所述非极性InAlN势垒层上生长保护层；

在所述保护层上制备金属互联层和辐照开孔区。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述成核层为AIN成核层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述成核层上生长非极性GaN缓冲层；包括：

在1050℃～1100℃的温度，5Torr～10Torr的压强下，采用低压MOCVD工艺，以三甲基镓作为Ga源，以氨气作为N源，在所述成核层上生长非极性GaN缓冲层，生长时间为50min～70min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述非极性GaN缓冲层上生长非极性GaN沟道层；包括：

在1050℃～1100℃的温度，5Torr～10Torr的压强下，采用低压MOCVD工艺，以三甲基镓作为Ga源，以氨气作为N源，在所述非极性GaN缓冲层上生长非极性GaN沟道层，生长时间为30min～50min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述插入层上生长非极性InAlN势垒层；包括：

在700℃～750℃的温度，180Tor～220Torr的压强下，采用低压MOCVD工艺，以三甲基铝作为Al源，以三甲基铟作为In源，以氨气作为N源，在所述插入层上生长非极性InAlN势垒层，生长时间为3min～6min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，依次对所述非极性InAlN势垒层、所述插入层、所述非极性GaN沟道层进行刻蚀，然后在所述非极性GaN沟道层上制备阴阳电极，包括：

在所述非极性InAlN势垒层上光刻第一电极孔区和第二电极孔区；

分别刻蚀所述第一电极孔区以及所述第二电极孔区以下的所述非极性InAlN势垒层、所述插入层直到所述非极性GaN沟道层，形成第一接触电极孔和第二接触电极孔；

分别填充所述第一接触电极孔和所述第二接触电极孔形成阴阳电极。

9.一种基于非极性InAlN/GaN异质结构的辐照探测器，其特征在于，所述辐照探测器由权利要求1～8任一项所述的方法制备形成；

所述辐照探测器包括：衬底层(1)、成核层(2)、非极性GaN缓冲层(3)、非极性GaN沟道层(4)、插入层(5)、非极性InAlN势垒层(6)、阴电极(7)、阳电极(8)、保护层(9)、金属互联层(10)；

所述金属互联层(10)、所述保护层(9)、所述非极性InAlN势垒层(6)、所述插入层(5)、所述非极性GaN沟道层(4)、所述非极性GaN缓冲层(3)、所述成核层(2)自上而下依次位于所述衬底层(1)上；

所述阴电极(7)和所述阳电极(8)相对设置于所述非极性GaN沟道层(5)上。