[实用新型]一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器

说明书

本实用新型涉及紫外探测器技术领域，具体涉及一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器。该紫外探测器包括底材、设置于底材上表面的复合层、以及对称卡设于复合层两侧的金属电极；复合层包括电极层、SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层、IGZO沟道层和纳米金属颗粒，SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层呈倒扣状包覆于电极层的表面；金属电极下表面与底材上表面连接；纳米金属颗粒在IGZO沟道层上表面的分布密度为1*10⁶‑1*10¹²/cm²。本实用新型的紫外探测器采用薄膜晶体管型的特殊结构，暗电流较小，当有紫外光照射时，IGZO沟道层能吸收紫外光产生光载流子，形成较大的源漏电流，形成紫外探测器的光电流，紫外探测敏感度高。

技术领域

本实用新型涉及紫外探测器技术领域，具体涉及一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器。

背景技术

紫外探测是以紫外光辐射的大气传输与衰减的检测、以及高性能紫外光学传感器为基础的一门新技术，其应用范围非常广，包括用于自动化控制、火焰监控、污染监测、臭氧监测等，而在最尖端军事科技的紫外报警、紫外通信、宇宙飞船监测、识别宇宙射线监测、空间通讯、定位焊接以及工作于极其恶劣环境下的发动机监控等领域。

虽然军事上、民用上都对紫外探测器有着迫切的需要，但目前市场上主流的光电倍增管和硅基紫外光电管，仍无法满足高性能、高可靠性的紫外探测的需求。光电倍增管需要在高电压下工作，而且体积笨重、易损坏，对于实际应用具有一定的局限性。硅基紫外光电管需要附带滤光片，这无疑会增加制造的复杂性并降低性能。因此，为了避免使用昂贵的滤光器，实现紫外探测器在太阳盲区下运行，以材料和制备技术较为成熟的SiC、GaN、ZnO为代表的宽禁带半导体紫外探测器引起了紫外探测领域的关注。

目前，世界各国所研制的宽禁带半导体紫外探测器还未达到广泛的商品化程度，影响半导体紫外探测器性能的因素有很多，主要问题有以下几点：1) 宽禁带半导体材料的生长技术；2)宽禁带半导体紫外探测器的关键工艺技术； 3)探测器结构的设计与优化。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器，该紫外探测器采用薄膜晶体管型的特殊结构，使得紫外探测器的暗电流较小，当有紫外光照射时，IGZO沟道层能吸收紫外光产生光载流子，形成较大的源漏电流，形成紫外探测器的光电流，紫外探测敏感度高。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种氧化物基薄膜晶体管型紫外探测器，包括底材、设置于所述底材上表面的复合层、以及对称卡设于所述复合层两侧的金属电极；所述复合层包括电极层、SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层、IGZO 沟道层和纳米金属颗粒，所述电极层的下表面与所述底材的上表面连接，所述 SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层呈倒扣状包覆于所述电极层的表面，所述IGZO沟道层设置于所述SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层的上表面，所述纳米金属颗粒分布于所述IGZO沟道层的上表面；所述SiO₂/Si₃N₄复合绝缘层的两侧和IGZO沟道层的两侧均与所述金属电极连接，所述金属电极的下表面与所述底材的上表面连接；所述纳米金属颗粒在IGZO沟道层上表面的分布密度为1*10⁶-1*10¹²/cm²。

进一步地，所述纳米金属颗粒为Au、Pt、Ag或Al，所述纳米金属颗粒的粒径为5-20nm。

进一步地，所述底材为低阻Si片，所述低阻Si片的电阻率为0.01-3.0 Ω·cm。