[发明专利]MSM型多孔氧化镓日盲探测器及其制造方法

权利要求书

1.一种MSM型多孔氧化镓日盲探测器，包括：外延结构和在所述外延结构表面蒸镀的MSM电极；

所述外延结构包括：衬底、衬底上的u-GaN外延层和u-GaN外延层上的多孔结构的氧化镓外延层；所述MSM电极蒸镀在所述多孔结构的氧化镓外延层表面。

2.根据权利要求1所述的探测器，其中，所述多孔结构的氧化镓外延层还包括横向分布的孔洞和/或纵向分布的孔洞，孔隙率为10％-90％，孔径尺寸为5nm-1μm。

3.根据权利要求1所述的探测器，其中，所述外延结构的厚度为100nm-10μm；所述u-GaN外延层的厚度为0-10μm；所述MSM电极为叉指型MSM电极。

4.一种MSM型多孔氧化镓日盲探测器的制备方法，包括：

步骤A：选择一外延结构，所述外延结构包括衬底、u-GaN外延层和n-GaN外延层；

步骤B：n-GaN外延层通过电化学腐蚀，制成多孔结构的n-GaN外延层；

步骤C：将多孔结构的n-GaN外延层进行氧化，制成多孔结构的氧化镓外延层；

步骤D：通过光刻、蒸镀金属和负胶剥离工艺制备MSM电极；

步骤E：进行快速退火，在MSM电极金属与多孔结构的氧化镓外延层之间形成欧姆接触或肖特基接触。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述步骤B包括：

子步骤B1：对n-GaN外延层进行表面清洗；

子步骤B2：n-GaN外延层与铟电极接触作为电化学腐蚀的阳极，Pt电极与电解质接触作为阴极；

子步骤B3：通过磁控搅拌电解质进行电化学腐蚀，制成多孔结构的n-GaN外延层。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述步骤C包括：

子步骤C1：将多孔结构的n-GaN外延层放入石英管式炉中进行炉内氧化；

子步骤C2：氧化处理前需先将石英管中通入O₂，进行氧化处理；

子步骤C3：氧化处理中控制O₂的通量小于300sccm；氧化温度为600℃-1100℃；氧化时间为10min-6h，制成多孔结构的氧化镓外延层。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述步骤D包括：

子步骤D1：在多孔结构的氧化镓外延层表面制备出光刻胶图形；

子步骤D2：在制备出光刻胶图形的多孔结构的氧化镓外延层表面蒸镀金属电极；

子步骤D3：通过负胶剥离工艺剥离金属电极，制备出叉指型MSM电极。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其中，还包括：

步骤F：将衬底减薄，进行抛光；

步骤G：将磨抛后的器件进行划片、裂片。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其中，u-GaN外延层的掺杂浓度为1x10¹⁷cm^-3，n-GaN外延层的掺杂浓度在10¹⁸-10¹⁹cm^-3。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述子步骤D2采用电子束蒸镀制备金属电极中金属体系为Ni/Au、Ti/Al/Ti/Au、Au/Ti或石墨烯中任一个电极体系。