[发明专利]一种氧化锌微米线紫外探测器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种氧化锌微米线紫外探测器及其制备方法。本发明提供的氧化锌微米线紫外探测器，包括：衬底；复合于所述衬底表面的氧化锌微米线；固定于所述氧化锌微米线的两端的电极；复合于所述氧化锌微米线上非电极区域的修饰层；所述修饰层为氟硅基修饰层；所述氟硅基修饰层包括：SiF₄和F。本发明在衬底表面设置氧化锌微米线，在氧化锌微米线的两端分别设置电极，并在氧化锌微米线的表面进行修饰形成氟硅基修饰层，通过上述修饰处理，能够有效降低紫外探测器的暗电流、提高响应度、减少响应时间。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种氧化锌微米线紫外探测器及其制备方法。

背景技术

紫外探测器是将一种形式的电磁辐射信号转换成另一种易被接受处理信号形式的传感器，如光电探测器利用光电效应，把光学辐射转化成电学信号。因此，紫外探测器可应用于许多领域，如火灭预警、导弹尾焰探测、军事通信、生物效应、环境监测等。

目前，商用紫外探测器类型主要有光电倍增管、硅探测器和半导体探测器。其中，光电倍增管则需要在高电压下工作，而且效率低、体积笨重、易损坏且成本较高；硅基紫外光电管需要附带滤光片，导致成本高及携带不便；二者在实际应用中均有一定的局限性。相比之下，半导体材料具有携带方便、造价低、响应度高等优点，因此备受关注。

目前研究较多的半导体材料主要有III-V族的合金AlGaN和II-VI族的合金MgZnO。目前报道的GaN通过掺入铝可以把能带调宽到日盲区，并制作成MSM(金属-半导体-金属)和p-n等结构的探测器。但是AlGaN的生长温度高，而且高铝组份的合金结晶质量差。ZnO作为另外一种宽禁带半导体，具有强的抗辐射能力、高的电子饱和漂移速度、匹配的单晶衬底、容易合成、无毒无害、资源丰富和环境友好等优势，是制备宽禁带紫外探测器的候选材料之一。

对于紫外探测器而言最重要的三个参数就是器件的响应度，暗电流和响应时间。响应度和暗电流决定了器件的灵敏度和对弱信号的探测能力，响应度越高越好，暗电流越低越好。响应时间则决定了器件对于信号的快速甄别能力，在紫外告警和紫外通讯领域对于响应时间的要求较高，响应时间越快越好。因此，如何提升上述性能是紫外探测器研发中的关键。而目前的改进方法，一般难以同时优化这三个重要参数；尤其是对于器件的响应时间，很难进一步提高，甚至很可能伴随器件响应度的降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化锌微米线紫外探测器及其制备方法。本发明提供的氧化锌微米线紫外探测器能够有效同时提升响应度，暗电流和响应时间这三方面的效果。

本发明提供了一种氧化锌微米线紫外探测器，包括：

衬底；

复合于所述衬底表面的氧化锌微米线；

固定于所述氧化锌微米线的两端的电极；

复合于所述氧化锌微米线上非电极区域的修饰层；

所述修饰层为氟硅基修饰层；所述氟硅基修饰层包括：SiF₄和F。

优选的，所述氧化锌微米线的直径为10～500μm。

优选的，所述电极为导电银胶或铟粒。

本发明还提供了一种上述技术方案中所述的紫外探测器的制备方法，包括：

a)在衬底表面设置氧化锌微米线，得到复合体A；

b)在所述氧化锌微米线的两端分别固定电极，得到复合体B；

c)在所述复合体B中氧化锌微米线的表面生长SiO₂修饰层，得到复合体C；

d)对所述复合体C上氧化锌微米线表面的SiO₂修饰层进行氟修饰处理，形成氟硅基修饰层，得到紫外探测器。