[发明专利]一种利用质子辐照制备超快响应GaN光电导开关的方法

摘要

本发明公开了一种利用质子辐照制备超快响应GaN光电导开关的方法，本发明利用质子束作为辐照源，采用两种不同能量和注量的质子束，先后辐照GaN光电导开关器件，以此获得超快响应特性。制作的GaN光电导开关包括蓝宝石衬底和GaN层，所述GaN层包括AlN成核层、GaN高温缓冲层、i‑GaN层和n‑GaN层，在n‑GaN层上引出Ni/Cr/Au金属电极。本发明采用的质子辐照条件为：质子注量为：1×10¹¹～9×10¹⁸/cm²；质子能量为：0.5～10MeV。利用该方法可以明显改善和提高光电导器件的响应特性，制备超快响应照GaN光电导开关器件，可应用于超快光电子学和大功率电磁脉冲产生等领域，具有重大的科学价值和广阔的应用前景。

主权项

1.一种利用质子辐照制备超快响应GaN光电导开关的方法，其特征在于，所采用的质子辐照条件为：质子注量为：1×1011～9×1018/cm2；质子能量为：0.5～10MeV；所采用的辐照对象为光电导型GaN光电导开关，包括如下步骤：1)在蓝宝石衬底上，采用MOCVD法生长80～180nm厚的AlN成核层(11)；2)在AlN成核层(11)上依次生长1.0～1.5μm厚的GaN高温缓冲层(12)、50～150nm i‑GaN层(13)和50～150nm厚的n‑GaN层(14)；3)将样品置于大气中600℃退火5～10min；4)用质子束辐照n‑GaN层(14)材料结构，采用电子束蒸发法在n‑GaN层(14)制备出Ni/Cr/Au金属电极(15)，并在大气中550℃退火10min，即完成GaN光电导开关制作。