[发明专利]基于NiFe2

说明书

本发明公开了一种基于NiFe₂O₄/SiC紫外光电二极管，本发明还公开了一种基于NiFe₂O₄/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；然后在清洗后的N型SiC衬底上进行本征4H‑SiC同质外延层生长；在得到的本征4H‑SiC同质外延层上进行P型NiFe₂O₄异质外延层生长；在得到的P型NiFe₂O₄异质外延层上制作顶电极；在N型SiC衬底下表面制作底电极，最终形成NiFe₂O₄/SiC紫外光电二极管。本发明的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。

技术领域

本发明属于紫外光电探测应用技术领域，具体涉及一种基于NiFe₂O₄/SiC紫外光电二极管，本发明还涉及一种基于NiFe₂O₄/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。而尖晶石相P型NiFe₂O₄薄膜是具有优良光电性能的半导体氧化物，根据目前的报道，其光学带隙约为2.3eV，其强的光吸收发生在短波紫外光区。同时，与P型的碳化硅相比，NiFe₂O₄具有更高的空穴浓度。本发明设计的基于p-NiFe₂O₄/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基于NiFe₂O₄/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基于NiFe₂O₄/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，基于NiFe₂O₄/SiC紫外光电二极管，包括顶电极和底电极，顶电极和底电极之间由顶电极向底电极方向依次设置有P型NiFe₂O₄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、Ti、Cu、Pb金属材料中的一种，或者包含上述金属材料的合金或ITO导电性化合物。

N型SiC衬底为掺杂的4H-SiC单晶材料，掺杂浓度约为10¹⁸cm^-3；I型SiC薄膜为非故意掺杂的4H-SiC层，掺杂浓度约为10¹⁵cm^-3。

P型NiFe₂O₄薄膜载流子浓度为10¹⁷～10¹⁸cm^-3。

本发明所采用的第二技术方案是，一种基于NiFe₂O₄/SiC紫外光电二极管的制备方法，具体按照以下步骤实施：