[发明专利]基于氧化镓/CuAlO2异质结日盲型紫外探测器的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于氧化镓/CuAlO2异质结日盲型紫外探测器的制备方法。本发明是通过射频磁控溅射技术在石英(SiO2)衬底上沉积一层p‑CuAlO2薄膜，然后利用掩膜板并再次通过射频磁控溅射技术在p‑CuAlO2薄膜上沉积一层n‑Ga2O3薄膜，其面积是p‑CuAlO2薄膜面积的一半，最后利用射频磁控溅射技术在p‑CuAlO2和n‑Ga2O3薄膜上沉积一层Ti/Au薄膜作为电极使用。本发明的优点是所制备的日盲型紫外探测器性能稳定，反应灵敏，暗电流小，具有广阔的应用范围；另外，该制备方法具有工艺可控性强，操作简单，普适性好，且重复测试具有可恢复性等特点，具有很大的应用前景。

主权项

一种基于n‑Ga2O3/p‑CuAlO2薄膜的日盲型紫外探测器的制备方法，所述基于n‑Ga2O3/p‑CuAlO2薄膜的日盲型紫外探测器，由p‑CuAlO2薄膜、n‑Ga2O3薄膜、石英衬底以及Ti/Au薄膜电极组成；所述的n‑Ga2O3薄膜厚度为400‑500nm，p‑CuAlO2薄膜厚度为500‑600nm，所述的石英衬底作为制备p‑CuAlO2薄膜的衬底，在p‑CuAlO2薄膜表面沉积一层n‑Ga2O3薄膜，所述的n‑Ga2O3薄膜面积为p‑CuAlO2薄膜面积的一半，所述的Ti/Au薄膜电极位于n‑Ga2O3薄膜和p‑CuAlO2薄膜表面，形状为直径250微米的圆形，Ti/Au薄膜电极包括Ti薄膜电极和Au薄膜电极，Ti薄膜电极厚度为40‑50 nm，Au薄膜电极在Ti薄膜电极的上方，Au薄膜电极厚度为80‑100 nm；其特征在于该方法具有如下步骤：1）石英衬底预处理：将石英衬底用丙酮、乙醇和去离子水分别超声清洗15min，并用氮气吹干；2）放置靶材和衬底：把Ga2O3靶材及CuAlO2靶材放置在射频磁控溅射系统的靶台位置，将步骤1）处理后的石英衬底固定在样品托上，放进真空腔；3）p‑CuAlO2薄膜沉积过程：先将腔体抽真空，加热石英衬底，通入氧气及氩气，调整真空腔内的压强，生长CuAlO2薄膜，待薄膜生长完毕，对所得p‑CuAlO2薄膜进行退火；其中，CuAlO2靶材与石英衬底的距离设定为3厘米，抽真空后腔体压强为1.5×10−4 Pa，通入氧气及氩气后腔体压强为1Pa，且其中氩气比氧气比例为3:2，功率为120W，石英衬底的加热温度为700‑800 °C，p‑CuAlO2薄膜的退火温度为900‑1050 °C，退火时间为5‑6小时；4）n‑Ga2O3薄膜沉积过程：先将腔体抽真空，在步骤3）所得的p‑CuAlO2薄膜上加上一层掩膜板，遮挡一半面积的p‑CuAlO2薄膜，加热p‑CuAlO2薄膜，现在通入氧气，调整真空腔内的压强，生长n‑Ga2O3薄膜，待薄膜生长完毕，对所得n‑Ga2O3薄膜进行原位退火；其中，Ga2O3靶材与石英衬底的距离设定为4厘米，抽真空后腔体压强为1×10−5Pa，通入氧气后腔体压强为1×10−2 Pa，功率为70W，p‑CuAlO2薄膜的加热温度为700‑800 °C，n‑Ga2O3薄膜的退火温度为700‑800 °C，退火时间为4‑5小时；5）器件电极的制备：利用掩膜板并通过射频磁控溅射技术在n‑Ga2O3薄膜和p‑CuAlO2薄膜上面沉积一层Ti/Au薄膜作为测量电极，Au薄膜在Ti薄膜的上方。