[发明专利]ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器，其特征在于，包括：

衬底；

第一n-ZnO薄膜层，位于衬底表面；

第二n-ZnO薄膜层，位于第一n-ZnO薄膜层远离衬底一侧的表面，所述第二n-ZnO薄膜层在所述第一n-ZnO薄膜层表面的正投影不完全覆盖所述第一n-ZnO薄膜层；

氮掺杂p型导电BeZnOS薄膜层，位于第二n-ZnO薄膜层远离衬底一侧的表面；

第一金属电极层，位于氮掺杂p型导电BeZnOS薄膜层远离衬底一侧的表面；

第二金属电极层，位于第一n-ZnO薄膜层且未被第二n-ZnO薄膜层覆盖的部分表面。

2.如权利要求1所述的ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器，其特征在于，所述第一金属电极层包括金电极层，所述第二金属电极层包括铝电极层。

3.一种ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：

提供ZnO陶瓷靶材和BeZnOS陶瓷靶材；

提供一衬底，利用ZnO陶瓷靶材在所述衬底表面制备第一n-ZnO薄膜层；

在所述第一n-ZnO薄膜层远离衬底一侧的表面制备第二n-ZnO薄膜层，其中，所述第二n-ZnO薄膜层在所述第一n-ZnO薄膜层表面的正投影不完全覆盖所述第一n-ZnO薄膜层；

利用BeZnOS陶瓷靶材在所述第二n-ZnO薄膜层远离衬底一侧的表面制备氮掺杂p型导电BeZnOS薄膜层；

在所述氮掺杂p型导电BeZnOS薄膜层远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层；

在所述第一n-ZnO薄膜层且未被第二n-ZnO薄膜层覆盖的部分表面制备第二金属电极层。

4.如权利要求3所述的ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器的制备方法，其特征在于，利用ZnO陶瓷靶材在所述衬底表面制备第一n-ZnO薄膜层具体包括：将所述衬底置于脉冲激光沉积系统真空腔体中，并将衬底加热至600～700℃再向真空腔体中通入氧气，调节生长室压强为1～5Pa，利用ZnO陶瓷靶材采用脉冲激光烧蚀的方法在衬底上制备得到第一n-ZnO薄膜层。

5.如权利要求3所述的ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器的制备方法，其特征在于，利用BeZnOS陶瓷靶材在所述第二n-ZnO薄膜层远离衬底一侧的表面制备氮掺杂p型导电BeZnOS薄膜层具体包括：

将所述衬底置于脉冲激光沉积系统真空腔体中，并将衬底加热至300～500℃，向真空腔体中通入一氧化氮气体，调节生长室压强为3～7Pa，利用BeZnOS陶瓷靶材采用脉冲激光烧蚀的方法在第二n-ZnO薄膜层表面制备得到氮掺杂BeZnOS薄膜；

在一氧化氮的气氛下，对得到的氮掺杂BeZnOS薄膜于400～750℃下退火，即得氮掺杂p型导电BeZnOS薄膜层。

6.如权利要求3所述的ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器的制备方法，其特征在于，所述ZnO陶瓷靶材的制备方法包括：

向ZnO粉末中加入水，球磨后，干燥；

将ZnO粉末压制成ZnO陶瓷胚片，在真空管式炉中，于温度为700～1300℃下对ZnO陶瓷胚片进行烧结即得ZnO陶瓷靶材。

7.如权利要求3所述的ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器的制备方法，其特征在于，所述BeZnOS陶瓷靶材的制备方法包括：

将ZnS粉末和BeO粉末混合后球磨，得到混合粉末；

将混合粉末压成陶瓷胚片；

以ZnS为除氧剂，以氩气为保护气体，在真空管式炉中，于温度为700～1300℃下对陶瓷胚片进行烧结即得BeZnOS陶瓷靶材。

8.如权利要求7所述的ZnO基同质结自驱动紫外光光电探测器的制备方法，其特征在于，所述ZnS粉末和BeO粉末的摩尔比为99:1～70:30。