[发明专利]一种用于深紫外微光探测的光敏晶体管的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于深紫外微光探测的光敏晶体管的制备方法，包括如下步骤：步骤一、对衬底进行预处理，并在所述衬底的上方蒸镀导电膜；步骤二、在所述导电膜上曝光显影出第一堆叠区域并在所述第一堆叠区域交替沉积两个周期的Al₂O₃和HfO₂制备出DBR薄膜；步骤三、在所述DBR薄膜上方沉积Mg_0.5Zn_0.5O光敏层；步骤四、在所述Mg_0.5Zn_0.5O光敏层上曝光显影出第二堆叠区域，并在所述第二堆叠区域沉积叉指电极层，获得用于深紫外光探测的光敏晶体管。本发明具有提高器件的光电性能、增强器件的电学性能的特点。

技术领域

本发明涉及半导体器件制备技术领域，更具体的是，本发明涉及一种用于深紫外微光探测的光敏晶体管的制备方法。

背景技术

微光是指能量低到不足以引起人眼视觉敏感低于10^-1Lx照度的光。微光探测是指在微弱光照条件下，探测器光电转换、增强、读出、处理和显示等科学和技术问题。

微光探测就是对微弱信号进行检测，从噪声淹没的信号中，最大限度地还原有用的待测信号，所以提高信噪比，有效抑制噪声是微弱信号检测的难点和重点，同时，随着科学研究的深入和国防安全的迫切需要，对光信号的探测灵敏度要求也越来越高，极弱光甚至是单光子探测技术已经成为国内外众多科学研究的热点。

太阳辐射出来的紫外光波长范围在10-400nm之间，而由于大气中臭氧层和水蒸气颗粒物对深紫外光具有极强的吸收和散射作用，使得波长短于280nm的太阳辐射无法穿透大气层，在地球表面的辐射几乎为零，因此这一波段的光被称为日盲光。日盲光的自然背景干扰微弱，地表不存在太阳辐射中日盲区紫外光，所以在此光谱范围内工作的微光探测器具有背景噪声低、虚警率低、信噪比高、高度波长选择性和强大的抗干扰能力等优点。所以对日盲波段的微弱光信号进行微光探测，在深空探测、量子通信、环境监测、臭氧层监控、军事侦察等领域有着很广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是设计开发了一种用于深紫外微光探测的光敏晶体管的制备方法，以两种折射率不同的高K介电层材料制备DBR，提高光敏层对微弱光的吸收率，同时多层堆叠的DBR降低薄膜表面的粗糙度和界面态密度，提高器件的光电性能和电学性能。

本发明提供的技术方案为：

一种用于深紫外微光探测的光敏晶体管的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、对衬底进行预处理，并在所述衬底的上方蒸镀导电膜；

步骤二、在所述导电膜上曝光显影出第一堆叠区域并在所述第一堆叠区域交替沉积两个周期的Al₂O₃和HfO₂制备出DBR薄膜；

步骤三、在所述DBR薄膜上方沉积Mg_0.5Zn_0.5O光敏层；

步骤四、在所述Mg_0.5Zn_0.5O光敏层上曝光显影出第二堆叠区域，并在所述第二堆叠区域沉积叉指电极层，获得用于深紫外光探测的光敏晶体管。

优选的是，所述对衬底进行预处理包括如下步骤：

步骤1、将所述衬底放入丙酮溶液中，在室温下超声清洗3～5分钟；

步骤2、再将所述衬底放入乙醇溶液中，在室温下超声清洗3～5分钟；

步骤3、再将所述衬底放入去离子水中，在室温下超声清洗3～5分钟；

步骤4、再将所述衬底用高纯氮气吹干后90℃烘干5分钟。

优选的是，所述步骤一中通过电子束蒸发进行蒸镀导电膜。