[发明专利]一种自供电宽带谱异质结光电探测器件及其制备方法

权利要求书

1.一种自供电宽带谱异质结光电探测器件及其制备方法，其特征为纵向叠加结构，由下至上依次为In电极层、Si单晶基片、MoO₃半导体薄膜层和ITO电极层；其中：

所述Si单晶基片为镀膜基底；

所述MoO₃半导体薄膜层通过电子束蒸发镀膜技术沉积于上述基底表面上，为层状结构，其厚度为200-300nm；

所述ITO电极层通过直流磁控溅射沉积于上述MoO₃半导体薄膜层的表面；

所述In电极层利用电烙铁旋涂在上述Si基底背面。

2.一种如权利要求1所述的自供电宽带谱光电探测器件的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

第一步，Si单晶基片的预处理步骤：

将Si单晶基片，依次分别置于酒精、丙酮和酒精中超声清洗60s；

取出后，用高纯氮气吹干；

第二步，MoO₃半导体薄膜层的沉积步骤：

将上述清洗干净并经高纯氮气吹干后的Si单晶基片装入托盘，并放入真空腔，将真空腔抽到第一高真空，采用电子束蒸发镀膜技术，在所述Si单晶基片的表面上，沉积一层MoO₃半导体薄膜层；

第三步，MoO₃半导体薄膜层的原位热处理步骤：

完成沉积后，在第二高真空条件下，将样品温度调至500℃，对样品进行原位热处理30分钟。然后，在第三高真空条件下，将样品温度自然冷却至第三温度25-50℃；

第四步，ITO电极的沉积步骤：

从真空腔中取出样品后，在表面覆盖具有方形结构的掩模片，正方形面积为1平方厘米。然后将样品放置于托盘，并放入真空腔，将真空腔抽为第四高真空。将上述已经覆盖有掩模片的样品的温度调至温度200℃，氩气气压调至第一压力1.0Pa，采用直流磁控溅射技术，在恒定的20W溅射功率条件下，利用电离出的离子轰击ITO靶材，在上述MoO₃半导体薄膜层的表面上，沉积一层ITO电极层。

第四步，In电极的旋涂步骤：

利用电烙铁加热到200℃，融化金属铟丝，再将其均匀涂抹在上述样品Si单晶基片的背面，即得。

3.根据权利要求2所述的宽带谱光电探测器件的制备方法，其特征在于，所述氩气的纯度在99.999％以上；

所述高纯氮气是指纯度为99.5％以上的干燥氮气；

所述MoO₃靶材的纯度为99.9％；

所述ITO靶材的纯度为99.99％。

4.根据权利要求2所述的自供电宽带谱异质结光电探测器件的制备方法，其特征在于，所述第一温度为450-550℃，所述的第一高真空为1×10^-4-5×10^-4Pa，所述第一压力为1.0-3.0Pa。

5.根据权利要求2所述的自供电宽带谱的薄膜光电探测器件的制备方法，其特征在于，所述第二高真空为1×10^-4-3×10^-4Pa，所述的第二温度为450-600℃。

6.根据权利要求2所述的自供电宽带谱异质结光电探测器件的制备方法，其特征在于，所述第三高真空为1×10^-4-3×10^-4Pa，所述的第三温度为25-50℃。

7.根据权利要求2所述的自供电宽带谱异质结光电探测器件的制备方法，其特征在于，所述的第四高真空为1×10^-4-5×10^-4Pa，所述第四温度为20-25℃。