[发明专利]日盲AlGaN紫外光电探测器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种日盲AlGaN紫外光电探测器及其制备方法，所述日盲AlGaN紫外光电探测器包括在硅衬底上依次生长非掺杂N极性面AlN缓冲层、碳掺杂N极性面AlN层、碳掺杂N极性面组分渐变Alsubgt;y/subgt;Gasubgt;1‑y/subgt;N层和非掺杂N极性面Alsubgt;x/subgt;Gasubgt;1‑x/subgt;N层的紫外光电探测器外延片和设置在紫外光电探测器外延片上的绝缘层、欧姆接触电极和肖特基接触电极，以及设置在紫外光电探测器外延片两侧的SiNz钝化层，其中，x＝0.5～0.8，y＝0.75～0.95，z＝1.33～1.5。本发明实现了高性能日盲AlGaN紫外光电探测器的制备，提高了AlGaN紫外光电探测器在紫外日盲波段的响应度和探测率。

技术领域

本发明涉及紫外光电探测器，特别涉及一种日盲AlGaN紫外光电探测器及其制备方法。

背景技术

紫外光电探测器作为一种在国防预警、气象监测、通信保障等领域有重要作用的光电元器件而备受各界关注。传统的GaN基紫外光电探测器由于材料本身禁带宽度窄、电子饱和迁移率低等缺点，造成响应频段窄、对可见光的过滤弱、器件发热严重、稳定性差等问题，难以满足日益增长的器件小型化、集成化、更短波长的要求，因此急需开发一种能应用于260nm波长工作条件下并同时满足器件小型化、集成化应用需求的新一代紫外光电器件，以AlGaN为代表的III族氮化物多元化合物紫外光电探测器的研究由此兴起。同时，由于MXene的引入，一方面与AlGaN形成肖特基接触，并形成肖特基异质结；另一方面，MXene较高的电子迁移率和稳定性赋予了AlGaN紫外光电探测器更好的光电子传输能力和光生电子空穴对的分离和光电子收集能力。这些特性赋予了AlGaN基紫外光电探测器在更短波长下日盲光电探测器应用领域更广阔的应用前景与性能稳定性。因此，探索日盲AlGaN紫外光电探测器及其实现方法具有开创性的革命意义与社会应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种日盲AlGaN紫外光电探测器及其制备方法，该制备方法实现了高性能日盲AlGaN紫外光电探测器，提高了AlGaN紫外光电探测器在紫外日盲波段的响应度和探测率，且该制备方法具有与现有生产手段匹配性高且易于实现的优点。

本发明的第一个目的在于提供一种日盲AlGaN紫外光电探测器。

本发明的第二个目的在于提供一种日盲AlGaN紫外光电探测器的制备方法。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种日盲AlGaN紫外光电探测器，包括紫外光电探测器外延片和设置在所述紫外光电探测器外延片上的绝缘层、欧姆接触电极和肖特基接触电极，以及设置在所述紫外光电探测器外延片两侧的SiN_z钝化层，z＝1.33～1.5；其中：

所述紫外光电探测器外延片包括在硅衬底上依次生长非掺杂N极性面AlN缓冲层、碳掺杂N极性面AlN层、碳掺杂N极性面组分渐变Al_yGa_1-yN层和非掺杂N极性面Al_xGa_1-xN层，其中，x＝0.5～0.8，y＝0.75～0.95；

所述绝缘层设置在所述非掺杂N极性面Al_xGa_1-xN层上的一侧，所述欧姆接触电极设置在所述绝缘层上，所述肖特基接触电极设置在所述欧姆接触电极上，以及设置在所述绝缘层、欧姆接触电极的侧面和所述非掺杂N极性面Al_xGa_1-xN层上，所述欧姆接触电极还设置在所述非掺杂N极性面Al_xGa_1-xN层上表面的另一侧。

进一步的，所述肖特基接触电极采用二维MXene材料制备，所述绝缘层为Al₂O₃绝缘层。

进一步的，所述绝缘层的厚度为200～300nm，所述欧姆接触电极的厚度为100～150nm。