[发明专利]基于二氧化钛纳米棒阵列/硅异质结的紫外光探测器及其制备方法

摘要

本发明具体提供了一种纳米二氧化钛纳米棒阵列和n型硅基底形成的n-n同型异质结材料的高性能紫外光探测器。首先利用溅射方法在n型硅基底上生长二氧化钛纳米点薄膜；然后通过水热法方法诱导种子层生成二氧化钛纳米棒阵列；最后通过磁控溅射法制备透光金属层电极薄膜。本发明利用二氧化钛纳米棒阵列/硅异质结的放大效应制备的二氧化钛纳米棒阵列/硅异质结紫外光探测器具有工艺简单，成本低廉，无需加热器，能在室温下工作，且具有耗能低，灵敏度高，响应、恢复时间短的特点，对紫外光具有良好的检测性能，具有重要的应用前景。

主权项

一种基于二氧化钛纳米棒阵列/硅异质结的紫外光探测器及其制备方法，其中，采用具有紫外敏感性的二氧化钛/硅异质结材料，主体结构是二氧化钛纳米棒阵列薄膜(3)和n型硅基底(5)形成的n‑n同型异质结；其中，n型硅基底(5)上保留自然氧化的二氧化硅层(4)，二氧化钛纳米棒阵列表面镀有透光金属层电极薄膜(2)；透光金属层电极薄膜(2)上制备铟点电极(1)，在n型硅基底(5)上与二氧化硅层(4)相对的一侧表面上形成铟金属层(6)作为另一电极；连接正电极铟点电极(1)和负电极铟金属层(6)，并串联吉时利数字源表2602B(7)；电压为‑2伏特；二氧化钛纳米棒阵列/硅异质结从无光向有光转换时，电流变化较大，表现出了良好的紫外光敏感性；反向电压下，该异质结在不同紫外光功率下光电流变化明显，且随着光功率的增大，光电流增大，当反向电压大于2伏特时，光电流趋于稳定；在反向电压2伏特时，光电流与暗电流之比最大，响应时间和恢复时间均在～0.01秒；该异质结在365nm紫外光下，光电流大于在其他波长单色光下的光电流，表现出较好的紫外敏感性；该异质结在紫外光下的开关比为5700％，大于在其他波长单色光下的开关比，该器件表现出较好的紫外探测性。