[发明专利]背照式ZnO基紫外成像固态焦平面探测阵列及其制备

摘要

本发明涉及背照式ZnO基紫外成像固态焦平面探测阵列及制备，在双面抛光的蓝宝石(0001)基底上利用激光分子束外延生长Al重掺杂的Mg_xZn_1－xO(Be_xZn_1－xO)透明导电膜，然后外延生长不掺杂的对紫外光敏感的Mg_yZn_1－yO层。接着在上面再生长一层Al重掺杂的Mg_zZn_1－zO欧姆接触外延层。利用光刻和ICP离子刻蚀方法形成阵列式像素单元结构，在刻蚀好的图形基础上利用RF磁控溅射镀SiO₂钝化层。由反应离子刻蚀形成电极的Al接触，利用蒸发镀膜的办法形成金属接触，以快速退火激活紫外敏感活性层形成欧姆接触，从而得到背照式ZnO基紫外成像固态焦平面探测阵列。本发明和匹配的Si－CMOS读出电路芯片通过铟凸点互连，放在紫外透镜的焦平面上，加上相应的图像处理、存储电路和软件就形成完整的紫外成像器件。

主权项

1.一种背照式ZnO基紫外成像固态焦平面探测阵列，该平面探测阵列以双面抛光的蓝宝石(0001)为基底，其特征在于：在所述的双面抛光的蓝宝石(0001)基底上利用激光分子束外延或射频反应溅射法生长Al重掺杂的N-MgxZn1-xO或BexZn1-xO层作为透明导电膜，用于电极和UV-C光窗口层，保证UV-C波段的光充分透过；而且该层的N-MgxZn1-xO或BexZn1-xO的x值要尽可能的大，这样其禁带宽度大，对UV-C的紫外光吸收少，同时这一层也决定成像器件的短波限；在透明导电膜上外延生长不掺杂的MgyZn1-yO层，该层的作用是充分吸收紫外光，是紫外探测单元的核心层；再生长的一层Al重掺杂的N-MgzZn1-zO外延层，以实现良好的欧姆接触；或采用肖特基接触，直接在MgyZn1-yO层上用蒸发镀膜工艺制作一层金属镀层；最后利用光刻和ICP离子刻蚀的方法形成阵列像素单元结构图形，并在刻蚀好的成阵列像素单元结构图形上利用RF磁控溅射镀上SiO2钝化层。