[发明专利]一种近红外探测器的制备方法

权利要求书

1.一种近红外探测器的制备方法，所述近红外探测器的结构自下而上依次为：衬底、底电极、吸收层、缓冲层、窗口层，在所述衬底上制作形成底电极，在所述底电极上制作形成吸收层，在所述吸收层上制作形成缓冲层，在所述缓冲层上制作形成窗口层，所述吸收层材料为Cu₂Cd_xZn_1-xSnSe₄，其中0≤x≤1，其特征在于，所述缓冲层材料为Zn_yCd_1-ySe，其中0≤y≤1，优选为0＜y＜1，采用真空蒸发法在吸收层上沉积Zn_yCd_1-ySe形成缓冲层，具体方法包括以下步骤：

将制备好的吸收层采用三源同时蒸镀的方法，按照Zn:Cd:Se＝y:1-y:1,0≤y≤1的原子数百分比称取Zn，Cd，Se作为源料，对吸收层和源炉升温，吸收层升温至120-350℃，源炉升温至工作温度，待温度稳定后保持15min，同时蒸镀，升温至200-300℃保持10-30min，结束后冷却至100℃以下后取出。

2.根据权利要求1所述的近红外探测器的制备方法，其特征在于，将源炉升温至工作温度的具体方法包括：将Cd，Se，Zn源在20min内分别从室温升温至260-290℃，260-300℃，320-380℃，然后在相应温度保持15min；优选的，将Cd，Se，Zn源在20min内分别从室温升温至280℃，280℃，335℃，然后在相应温度保持15min；

同时蒸镀的时间为3-10min。

3.根据权利要求1所述的近红外探测器的制备方法，其特征在于，优选的，所述衬底为钠钙玻璃基底或硅基衬底；所述底电极的厚度为100-1000nm，所述底电极选自Mo，Ti，Ni，Ag，Au，Cr电极中的一种。

4.根据权利要求1所述的近红外探测器的制备方法，其特征在于，所述缓冲层厚度为20-100nm。

5.根据权利要求1所述的近红外探测器的制备方法，其特征在于，采用真空蒸发法在底电极上沉积Cu₂Cd_xZn_1-xSnSe₄形成吸收层，具体方法包括以下步骤：

将制备好的底电极层置于真空镀膜腔体中，采用五源同时蒸镀的方法，按照Cu:Cd:Zn:Sn:Se＝2:x:1-x:1:4,0≤x≤1的原子数百分比称取Cu，Cd，Zn，Sn，Se作为源料，对底电极层和源炉升温，底电极层升温至120-350℃，源炉升温至工作温度，待温度稳定后保持15min，同时蒸镀30-60min，结束后待衬底冷却至100℃以下后取出。

6.根据权利要求5所述的近红外探测器的制备方法，其特征在于，将源炉升温至工作温度的具体方法包括：将Cu，Cd，Zn，Sn，Se源在20-60min内分别从室温升温至1160-1190℃，60-290℃，320-380℃，1130-1200℃，260-300℃，然后在相应温度保持保持15min；吸收层厚度为1-2um。

7.根据权利要求5所述的近红外探测器的制备方法，其特征在于，真空镀膜腔体控制真空度为2×10^-5-5×10^-4Pa。

8.根据权利要求6所述的近红外探测器的制备方法，其特征在于，在底电极上沉积Cu₂Cd_xZn_1-xSnSe₄形成吸收层之后，还包括对吸收层进行高温退火处理，对吸收层进行高温退火处理的方法具体包括：

将吸收层置于惰性气体和还原性硒氛围中；对所述吸收层进行加热处理，使所述吸收层以预定加热速率从室温升高至450℃，并维持第一预定时间；在第二预定时间内将所述吸收层从450℃升温到480℃～520℃，并维持第三预定时间；将所述吸收层自然冷却至室温。