[发明专利]超灵敏柔性氧化镓光电探测器及阵列、制备方法和应用

权利要求书

1.超灵敏柔性氧化镓光电探测器，包括衬底(1)，其特征在于：衬底(1)的上端从下到上依次设置有金属铝薄膜(2)、氧化铝薄膜(3)、Ga₂O₃薄膜(4)和石墨烯电极(5)；氧化铝薄膜(3)设置于金属铝薄膜(2)一端的上侧，金属铝薄膜(2)的另一端外露，作为低电极，氧化镓薄膜(4)设置于氧化铝薄膜3的上端以及衬底(1)上端远离低电极的一侧，石墨烯电极(5)设置于氧化镓薄膜(4)的上端作为公共电极，Ga₂O₃薄膜(4)的厚度为20纳米。

2.根据权利要求1所述的一种超灵敏柔性氧化镓光电探测器，其特征在于：金属铝薄膜的厚度为100-150纳米，氧化铝薄膜的厚度为5纳米。

3.根据权利要求1所述的超灵敏柔性氧化镓光电探测器，其特征在于：石墨烯为单层结构。

4.根据权利要求1所述的超灵敏柔性氧化镓光电探测器，其特征在于：衬底为柔性PEN衬底。

5.权利要求1-4之一所述的超灵敏柔性氧化镓光电探测器阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)清洗衬底；

(2)采用激光直写和磁控溅射在衬底上金属铝薄膜，金属铝薄膜作为反射层和低电极；

(3)利用原子层相沉积技术在金属铝薄膜上沉积氧化铝薄膜；

(4)采用磁控溅射技术在氧化铝薄膜上溅射Ga₂O₃薄膜；

(5)采用湿法转移技术，在Ga₂O₃薄膜上转移一层石墨烯作为公共电极。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，射频磁控溅射所用的靶材为金属铝靶，金属铝靶的纯度为99.9％，溅射气体为氩气。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，原子层沉积所用的铝源为三甲基铝，氧源为水，气体为氮气。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，射频磁控溅射所用的靶材为Ga₂O₃陶瓷靶，Ga₂O₃陶瓷靶的纯度99.99％，溅射气体为氩气和氧气混合气体，溅射温度为30℃。

9.采用权利权利要求1-4之一所述的超灵敏柔性氧化镓光电探测器制备的光电探测器阵列。

10.权利要求9所述的光电探测器阵列在光学成像或光轨迹探测的应用。