[发明专利]紫外探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种紫外探测器，包括：

按自下而上的顺序依次设置的N⁺型SiC衬底、N型SiC缓冲层、N型SiC集电区、P型SiC基区、N型Ga₂O₃发射区；

设置于N⁺型SiC衬底下表面的集电极；以及

设置于N型Ga₂O₃发射区上的发射极；

其中，所述N型Ga₂O₃发射区的侧壁和所述P型SiC基区的侧壁共面。

2.根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述紫外探测器还包括设置于紫外探测器表面的介质层。

3.根据权利要求2所述的紫外探测器，其特征在于，所述介质层包括厚度为2500nm的SiO₂介质层。

4.根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述N⁺型SiC衬底的厚度为300～400μm；所述N型SiC缓冲层的厚度为0.5μm；所述N型SiC集电区的厚度为0.5～2μm；所述P型SiC基区的厚度为0.5～2μm；所述N型Ga₂O₃发射区的厚度为0.2～0.5μm。

5.根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述N型SiC缓冲层的掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3；所述N型SiC集电区的掺杂浓度为5×10¹⁸～1×10¹⁹cm^-3；所述P型SiC基区的掺杂浓度为1×10¹⁷～1×10¹⁶cm^-3；所述N型Ga₂O₃发射区的掺杂浓度为1×10¹⁸～1×10¹⁹cm^-3。

6.根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述集电极的材料为Ni金属；所述发射极的材料为Ti/Au金属。

7.一种制备紫外探测器的方法，包括：

在N⁺型SiC衬底上依次形成N型SiC缓冲层、N型SiC集电区、P型SiC基区、N型Ga₂O₃发射区；

同时刻蚀所述N型Ga₂O₃发射区和所述P型SiC基区，使得所述N型Ga₂O₃发射区的侧壁和所述P型SiC基区的侧壁共面；

在所得结构的表面覆盖介质层；

在N⁺型SiC衬底的下表面形成集电极；

在经刻蚀的N型Ga₂O₃发射区上形成发射极。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，同时刻蚀所述N型Ga₂O₃发射区和所述P型SiC基区的工艺条件包括：射频功率(RF)100W，低频功率(LF)500W，SF₆气体流量20sccm，Ar气体流量5sccm，压强10mtorr。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述紫外探测器的峰值响应波长确定所述介质层的材料和厚度。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，形成集电极包括：

在N^十型SiC衬底的下表面生长Ni金属；

在900～1000℃的温度范围内，在真空环境或惰性气体氛围中进行快速热退火。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，形成发射极包括：

在介质层上光刻出发射极的图形；

基于所述图形，在介质层上开设发射极窗口，以暴露出经刻蚀的N型Ga₂O₃发射区；

在经刻蚀的N型Ga₂O₃发射区上生长Ti/Au金属；

在850～900℃的温度范围内，在真空环境或惰性气体氛围中进行快速热退火。