[发明专利]一种基于CuAlO2有效

专利信息
申请号: 202010574078.X 申请日: 2020-06-22
公开(公告)号: CN111668326B 公开(公告)日: 2022-07-29
发明(设计)人: 胡继超;李丹丹 申请(专利权)人: 三立智能电气有限公司
主分类号: H01L31/0336 分类号: H01L31/0336;H01L31/0352;H01L31/105;H01L31/18
代理公司: 西安弘理专利事务所 61214 代理人: 韩玙
地址: 712000 陕西省咸阳市秦*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 cualo base sub
【说明书】:

发明公开了一种CuAlO2/SiC紫外光电二极管,包括顶电极和底电极,两电极之间由顶电极向底电极方向依次设置有P型晶体CuAlO2薄膜、I型SiC薄膜和N型SiC衬底,本发明还公开了一种CuAlO2/SiC紫外光电二极管的制备方法,首先对N型SiC衬底进行清洗,清洗后吹干待用;在清洗后的N型SiC衬底上进行本征SiC同质外延层生长;在本征SiC同质外延层上进行P型晶体CuAlO2异质外延层生长;在P型晶体CuAlO2异质外延层上制作顶电极;对N型SiC衬底下表面制作底电极,最终形成CuAlO2/SiC紫外光电二极管,本发明具有良好的光电响应,稳定性好,反应灵敏,加工工艺重复性好。

技术领域

本发明属于紫外光电探测应用技术领域,具体涉及一种CuAlO2/SiC紫外光电二极管,本发明还涉及一种CuAlO2/SiC紫外光电二极管的制备方法。

背景技术

紫外探测技术是近年来快速发展的光电探测技术之一。紫外探测器在导弹预警、水质监测和灾害天气预报等方面均有重要的用途。碳化硅(4H-SiC) 作为第三代宽禁带半导体材料的代表,具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和迁移率高、介电常数小等性质使其在紫外光电探测器件、电力电子和激光器等领域具有巨大的应用潜力。

4H-SiC PIN型紫外探测器具有较低的噪声、较快的光电响应度等特点。一般情况下,碳化硅的P型掺杂是对其进行Al掺杂,由于Al在室温下的电离能较高,室温下不能完全电离,从而导致P型碳化硅的掺杂浓度不高。而 CuAlO2薄膜是具有优良光电性能的半导体材料,同时也是一种宽禁带(禁带宽度为3.5eV)透明导电氧化物薄膜,和P型的碳化硅相比具有更大的禁带宽度以及更高的空穴浓度。本发明设计的基于p-CuAlO2/n-SiC异质结薄膜的紫外光电二极管具有良好的光电响应,稳定性好,反应灵敏,加工工艺重复性好,具有巨大的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种CuAlO2/SiC紫外光电二极管,具有良好的光电响应,稳定性好,反应灵敏,加工工艺重复性好。

本发明的另一目的是提供一种CuAlO2/SiC紫外光电二极管的制备方法。

本发明所采用的第一技术方案是,一种CuAlO2/SiC紫外光电二极管,包括顶电极和底电极,两电极之间由顶电极向底电极方向依次设置有P型晶体CuAlO2薄膜、I型SiC薄膜和N型SiC衬底。

本发明第一技术方案的特点还在于,

顶电极和底电极材料为Au、Al、Ni、Cu、Pb金属材料中的一种任意几种的混合物,或者为包含上述一种或任意几种混合金属材料的合金,或者ITO 导电性化合物。

N型SiC衬底为掺氮的SiC材料;I型晶体SiC薄膜为非故意掺杂的SiC 层,掺杂浓度为1015cm~3

P型晶体CuAlO2薄膜掺杂浓度为1017~1018cm~3

本发明所采用的第二技术方案是,一种CuAlO2/SiC紫外光电二极管的制备方法,具体按照以下步骤实施:

步骤1、对N型SiC衬底进行清洗,清洗后吹干待用;

步骤2、在所述步骤1清洗后的N型SiC衬底上进行本征SiC同质外延层生长;

步骤3、在所述步骤2得到的本征SiC同质外延层上进行P型晶体CuAlO2异质外延层生长;

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