CN100468784C - 一种PIN结构TiO2基紫外探测器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于紫外光探测的PIN结构的TiO₂基紫外光探测器及其制作方法。紫外光探测器包括导电基底、N型半导体接触层、本征TiO₂有源层、P型宽带隙半导体接触层。制作紫外光探测器包括下列步骤：在预处理后的导电基底上制备N型接触层；在N型接触层上制备本征TiO₂有源层；采用干法刻蚀技术对有源层四周进行部分刻蚀；在有源层的刻蚀部分制备P型接触层；在P型接触层上制作P型欧姆电极；在导电基底上制作N型欧姆电极；本发明具有外量子效率和灵敏度高、响应速度快、暗电流小、体积小巧，成本低廉，而且使用寿命长，等诸多优点。薄膜制备工艺简便成熟。可防止除紫外光以外的其它光源的干扰。

Description

一种PIN结构TiO2基紫外探测器及其制作方法

技术领域

本发明属于半导体器件领域，具体涉及一种用于紫外光探测的PIN结构的TiO₂基紫外光探测器及其制作方法。

背景技术

紫外光探测器是目前继红外和激光传感技术之后出现的又一军民两用光电探测技术。这种探测技术因其性能优异，抗干扰能力强，已广泛应用在飞行器、火箭及导弹尾焰探测、紫外通讯技术、冶金锻造、火焰预警等诸多领域。特别是在航空航天领域，对宇宙中重要信息——紫外辐射的探测，大型空间天文仪器的建造等都迫切需要一种先进的紫外线探测器件。因此，世界各国已经把研究性能先进、可靠，成本低廉的全固态紫外光探测器列为研究开发的重点课题。

目前，用于制备紫外光探测器的材料很多，如已投入商业和军事应用的紫外光电倍增管和硅基紫外光电探测器。光电倍增管需要在高压下工作，而且体积笨重、效率低，并且所需电路复杂，这在很大程度上限制了它的使用。相比之下作为半导体材料的硅基紫外光电探测器一般体积较小，重量较轻，并且不需要复杂的电路。由于Si材料成熟的技术，使得它已成为制作光探测器的最主要的材料。但是，作为窄禁带半导体，Si基材料不仅吸收紫外光，而且对可见光同样存在吸收，这使得硅基紫外光探测器件不得不使用昂贵的滤光片，这就大大提高了探测器的制造成本。而且，由于紫外光探测器大都工作在极其恶劣的环境下，如对火焰燃烧进行监视、在宇宙中对天体辐射进行探测等等，这些都是Si探测器所不能胜任的。

为了解决上述问题，同时保持全固体结型探测器件体积小，重量轻的优点，人们开始关注一些只吸收紫外光，并且耐高温、适合在恶劣环境中使用的宽带隙半导体材料。其中，SiC、GaN和金刚石材料因其宽的禁带宽度和优异的光电性能逐渐成为人们研究的热点。这些材料不仅禁带宽度适中，抗干扰能力强，适合在红外或可见光背景下进行紫外光探测，而且具有优秀的热导、热稳定性、化学惰性，非常适合光电子器件的制造。近年来，已有多个专利被提出(Kazushi Hayashi，Kobe；Takeshi Tachibana，Kobe；Yoshihiro Yokota，Kobe；Nobuyuki Kawakami，Kobe.Ultraviolet Sensor and Method for Manufacturing the Same，United States Patent:US 7,193,241 B2；王林军，夏义本，马莹，苏青峰，刘健敏.紫外光探测器的制备方法，中国：CN 1874009A；Gou-Chung Chi；Iinn-Kong Sheu；Meng-Che Chen；Min-Lum Lee.Ultraviolet Detector and Manufacture Method Thereof.United StatesPatent:US 7,009,185，B2；赵德刚，杨辉.PIN结构氮化镓基紫外探测器，中国：CN 1747184A；Giampiero de Cesare；Fernanda Irrera；Fabrizio Palma.Thin Film Detector ofUltraviolet Radiation，with High Spectral Selectivity Option.United States Patent:5,682,037；谢家纯，王丽玉.SiC肖特基紫外探测器，中国：CN 2703329Y)。但这些材料的制备通常需要应用昂贵的制造设备和衬底材料，这在无形中提高的制造成本，而且材料本身的制备工艺难度也较大。

为了进一步降低成本，人们逐渐将目光集中到同为宽带隙半导体材料的TiO₂(带宽3.2eV)上。这种材料不仅耐高温、耐用性强，而且制备工艺成熟，工艺难度较低，采用通常方法(气相沉积、液相沉积法、溶胶-凝胶法等)即可制得高质量、性能稳定的薄膜材料。而且相应的纳米晶薄膜材料还将具有高多孔性、高表面积、高光电导性、高光电化学和催化活性等优良特性。正是由于上述诸多优点，该材料已广泛应用于染料敏化太阳能电池、光催化分解污染物、自清洁薄膜等领域。近年来，有关TiO₂基紫外光传感器的相关研究已日渐增多(MasayukiOkuya，Katsuyuki Shiozaki，Nobuyuki Horikawa，Tsuyoshi Kosugi，G.R.Asoka Kumara，János Madarász，Shoji Kaneko，Gy

rgy Pokol.Porous TiO₂ thin films prepared by spraypyrolysis deposition(SPD)technique and their application to UV sensors，Solid StateIonics 172(2004):527-531；Fu Yao，Cao Wanghe.Preparation of transparent TiO₂nanocrystalline film for UV sensor，Chinese Science Bulletin.2006，51(14):1657-1661；甘勇，刘彩霞，张爽，薛海林，董玮，张歆东，邹博，吴凤清，徐宝琨，陈维友.TiO₂薄膜紫外探测器的光电特性，半导体学报，2005，26(4):795-797)。

根据基本工作方式的不同，可以将半导体光电探测器分为光电导型探测器件和光伏型探测器件。其中，光伏型探测器又可分为p-n结型、pin结型和肖特基势垒型等。虽然光电导型器件具有内部光电子增益较高，响应电流大等优点，但是，这种器件存在光电导持续时间，因此响应速度较慢，而且其光响应与入射光之间存在非线性变化关系。所以，以上述这些宽带隙半导体材料制得的探测器多以光伏型光电器件为主。它们不仅具有体积小巧，结构简单，灵敏度高、响应特性好的优点，而且在结构上通常包含一个由肖特基势垒或p-n结形成的耗尽层，由于该耗尽层处于固体器件的内部，所以器件的光电性能很难受外界环境的干扰。加之高电场只施加在耗尽层上，所以通常可以得到令人满意的探测效果。目前，已提出了一种以肖特基势垒结为基础的金属/半导体/金属(MSM结构)的TiO₂紫外光探测器(薛海林，张歆东，刘彩霞，董玮，周敬然，阮圣平，陈维友，徐宝琨.金属/半导体/金属结构TiO₂紫外光探测器及制备.中国：CN 1828950A)，该探测器工艺简单、量子效率高、内部增益低、响应速度快，不存在高温扩散过程，可得到令人满意的紫外探测效果。

与这种肖特基势垒光探测器相比，p-n结型光生伏特探测器不仅工作偏压低，输出阻抗和工作频率高，而且在给定的内建电压情况下，p-n结中饱和电流要比肖特基势垒二极管中的饱和电流小几个数量级。另外，对于同一半导体材料，p-n结中的内建电压要比肖特基势垒中的大。这些优势可以弥补肖特基势垒型光探测器势垒偏低、漏电流大的不足。此外，为提高光电探测器的量子效率和响应速度，可以通过在p区和n区之间添加一轻施主掺杂的近本征区来加宽耗尽层的厚度，从而形成pin结构。这样不仅会极大的提高光响应强度和响应速度，而且也会使漏电流和噪声显著减小。但是，由于TiO₂为N型导电材料，通常的制备方法又很难获得P型TiO₂导电材料，因此，在工艺上要想形成由pn型或pin型TiO₂基结型光探测器件是非常困难的。

发明内容

针对以上技术难题，本发明的目的是提供一种成本低廉、性能稳定的新型TiO₂基pin结型紫外光探测器，并提供一种制造该探测器的方法。这种探测器的核心由P型宽带隙半导体薄膜、N型半导体薄膜、以及二者之间的本征TiO₂有源区构成pin结构。

本发明的技术方案是，PIN结构TiO₂基紫外探测器包含导电基底1；位于导电基底1上的N型接触层2；位于N型接触层2上的作为紫外光吸收层的本征TiO₂有源层3；位于本征TiO₂有源层3上的P型接触层4；至少一个位于P型接触层4上的P型欧姆电极5和至少一个位于导电基底1上的N型欧姆电极6。探测器具有探测区，该探测区域具有至少一个子区域暴露于P型欧姆电极5之外。

导电基底1为ITO导电玻璃或FTO导电玻璃；N型接触层2为N型TiO₂、N型NiO、N型ZnO、N型SnO₂、N型SiO₂材料中的一种；P型接触层4包含至少一种下述材料：P型NiO、P型ZnO、P型SnO₂以及P型TiO₂。P型欧姆电极5和N型欧姆电极6为点状结构或环形结构或曲线结构。

N型接触层2、本征TiO₂有源层3和P型接触层4的制备方法包括溶胶-凝胶法、液相沉积法、气相沉积法、磁控溅射。

P型欧姆电极5和N型欧姆电极6的制备方法包括溅射工艺、气相沉积工艺、离子镀工艺、蒸镀工艺。

本发明提出的TiO₂基PIN结型紫外光探测器的制备步骤如下：

A、对导电基底1进行预处理，预处理方法为，导电基底(1)经丙酮和质量分数为10％的NaOH溶液超声清洗10-20min后，于除油剂(NaOH 76g/L、Na₃PO₄26g/L、Na₂CO₃30g/L)中煮沸，然后在沸腾的去离子水中清洗干净并自然晾干，除油剂为NaOH 76g/L、Na₃PO₄26g/L、Na₂CO₃ 30g/L。

B、在预处理后的导电基底1上制备N型接触层2，该N型基础层2的面积小于导电基底1的面积；

C、在N型接触层2上制备本征TiO₂有源层3；

D、采用干法刻蚀技术对本征TiO₂有源层3的边缘进行部分刻蚀；

E、在本征有源层3的刻蚀部分制备P型接触层4；

F、在P型接触层4上制作P型欧姆电极5；

G、在导电基底1上制作N型欧姆电极6；

制得PIN结构TiO₂基紫外探测器。

导电基底1为ITO导电玻璃或FTO导电玻璃，厚度为0.1-2mm

N型接触层2为N型TiO₂、N型NiO、N型ZnO、N型SnO₂、N型SiO₂材料中的一种。厚度0.5-10μm，电子浓度大于1×10¹⁸cm^-3。

其中本征TiO₂有源层3为TiO₂纳米管薄膜或多晶颗粒薄膜或单晶薄膜材料，厚度0.1-10μm。

本征TiO₂有源层3的边缘经刻蚀后形成的台阶宽度为1-5mm，厚度为0.05-1μm。

P型接触层4为P型NiO、P型ZnO、P型SnO₂以及P型TiO₂中的一种，厚度0.05-1μm，自由载流子浓度小于1×10¹⁶cm^-3。

由于产生于P区和N区的光生载流子必须先扩散至空间电荷区才能在内建电场作用下快速漂移运动，因此，时间响应较慢，会产生延迟电流。应尽量减小P型接触层4的厚度，增大本征TiO₂有源层3的厚度，使光吸收主要发生在空间电荷区。同时，要保证有源层3的厚度不要过大，以确保耗尽层电场足够强，这样可以有效抑制光生载流子的复合，提高探测器1的响应速度。

P型欧姆电极5和N型欧姆电极6为点状结构或环形结构或曲线结构，由Au或Pd或Pt或Ni或Al制得，厚度为0.1-5μm。

本发明采用本征TiO₂薄膜作为有源区，P型宽带隙半导体薄膜作为P型接触层，N型半导体薄膜作为N型接触层构成了PIN结构器件。器件中，本征TiO₂有源层大大增加了耗尽区的宽度，当波长小于380nm的紫外光照射到器件上时，入射光被本征TiO₂有源层吸收后，产生光生电子-空穴对，这些光生电子-空穴对在内建电场的作用下被有效分离，并被扫出耗尽区，形成光生电流，从而避免了光生电子-空穴对的大量复合。由于探测器的P型接触层被P型欧姆电极覆盖，实际受光部分为暴露在外面的TiO₂本征层，这就使得P型接触层不会产生光生电子-空穴对，从而避免了延迟电流的产生，因此，探测器光响应速度快，稳定性高。

本发明的有益效果是，具有外量子效率和灵敏度高、响应速度快、暗电流小、体积小巧等诸多优点。该紫外光探测器的制备方法具有如下特征：薄膜制备工艺简便成熟，可采用低成本的制备方法，如溶胶-凝胶、液相沉积、气相沉积等方法制备纳米TiO₂及半导体薄膜，钛源为比较便宜的钛酸四丁酯、四氯化钛或硫酸氧钛。所制备的探测器不仅成本低廉，而且使用寿命长，并且只对波长短于380nm的紫外光具有高灵敏度的响应输出，而对红外和可见光没有任何响应，可防止除紫外光以外的其它光源的干扰。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1是本发明提出的PIN结构的TiO₂基紫外光探测器的剖面示意图。

图2是本发明提出的PIN结构的TiO₂基紫外光探测器的平面示意图。

图3是本发明的实施例1中TiO₂薄膜的紫外-可见吸收光谱分析图。

图4是本发明的实施例2中TiO₂:Zn薄膜的紫外-可见吸收光谱分析图。

图中，1、导电基底，2、N型接触层，3、本征TiO₂有源层，4、P型接触层，5、P型欧姆电极，6、N型欧姆电极。

具体实施方式

实施例1

本征TiO₂溶胶的制备：以钛酸四丁酯为前驱体。将钛酸四丁酯和二乙醇胺溶于无水乙醇(占总量的60％)，搅拌30-60min得到混合溶液。另将去离子水与无水乙醇(占总量的40％)混和均匀后，于不断搅拌下逐滴滴入到上述混合液中，滴加结束后继续搅拌30-120min，得到均匀、透明的淡黄色TiO₂溶胶。反应物配比：钛酸四丁酯：无水乙醇：去离子水：二乙醇胺＝20：100：1：6(体积比)。

ZnO:Al溶胶的制备：将一定量的(CH₃COO)₂Zn·2H₂O溶于乙二醇甲醚和单乙醇胺(MEA)的混合溶液中，[Zn²⁺]：[MEA]＝1：1，配成锌离子浓度为0.5-1.0mol/L的混合溶液。然后在50-70℃水浴中充分搅拌1-5小时即得到性能稳定、无色透明的溶胶A。按1-3wt％的比例将适量AlCl₃·6H₂O溶于乙二醇甲醚中制成透明的0.1-0.3mol/L的溶液B，并滴入到不断搅拌中的溶胶A中，得到ZnO:Al溶胶。

导电基底的预处理：ITO导电玻璃经丙酮和质量分数为10％的NaOH溶液超声清洗10-20min后，于除油剂(NaOH 76g/L、Na₃PO₄ 26g/L、Na₂CO₃ 30g/L)中煮沸，然后在沸腾的去离子水中清洗干净并自然凉干。

用锡箔做掩膜，将经过预处理的ITO导电玻璃的四周边缘遮挡住，覆盖宽度为2mm。用陈化后的ZnO:Al溶胶在导电基底上采用浸渍-提拉法制备ZnO:Al薄膜，提拉速度2mm/s。每次拉膜后将基片放入温度为80-120℃的烘箱中干燥10-20min，即完成一次涂膜过程。通过增加涂膜次数增加薄膜厚度。将制备好的薄膜于电阻炉中500-900℃焙烧30-120min，之后薄膜随炉冷却至室温，得到厚度为0.2-1μm，电阻率为5×10^-2Ω·cm的N型ZnO:Al薄膜。

采用相同方法利用本征TiO₂溶胶在N型ZnO:Al薄膜上制备本征TiO₂薄膜，厚度0.2-2μm。采用干法刻蚀技术对制得的本征TiO₂薄膜层四周进行部分刻蚀，形成宽1-5mm，高0.05-1μm的台阶。

用锡箔遮挡住未经刻蚀的TiO₂薄膜和导电基底区域，仅在台阶区域利用化学气相沉积方法制备厚度为0.05-1μm的P型ZnO:P薄膜。具体过程为：分别以高纯二乙基锌(纯度>991999％)为锌源，O₂(纯度>991999％)作为氧源，N₂作为载气(纯度>991999％)，高纯P₂O₅粉末作为磷的掺杂源。利用热蒸发器使P₂O₅升华，蒸发器的加热温度在600～900℃之间。生长室压力为133Pa，生长温度为350-550℃，制得的P型ZnO:P薄膜的空穴浓度1.5×10¹⁸cm^-3，电阻率4.82Ω·cm。

取下导电基底四周的锡箔，另用锡箔遮挡住ZnO及TiO₂薄膜表面，利用磁控溅射技术在导电基底边缘溅射厚度0.1-5μm的Al作为N型欧姆电极。

用锡箔做掩膜，将溅射后的Al遮挡住，另将覆盖于ZnO表面的锡箔取下，利用磁控溅射技术在暴露的ZnO薄膜表面溅射厚度0.1-5μm的Au作为P型欧姆电极，得到Al-N⁺/ZnO-TiO₂-P/ZnO-Au结构。

N型欧姆电极和P型欧姆电极分别用导线连接，最后进行管芯分割、压焊、封装，制得pin结构TiO₂基紫外光探测器。

图3是所制备的TiO₂薄膜的紫外-可见吸收光谱，可以看出，薄膜对波长小于380nm的紫外光存在很强的吸收，而对波长大于380nm的可见光则基本没有吸收。

利用偏置电压电路向紫外光探测器提供反向偏置电压。当紫外光照射到探测器薄膜上时，本征TiO₂薄膜中产生光生电子-空穴对，在内建电场的作用下，光生电子、空穴分别向P区和N区快速漂移，并经P型和N型欧姆电极分别传入外电路，产生光电流信号，从而达到紫外光探测的目的。

实施例2

TiO₂:Zn溶胶的制备：按1-4wt％的比例将适量Zn(NO₃)₂溶于20-40ml无水乙醇，再加入10-15ml钛酸四丁酯和3-4.5ml二乙醇胺，搅拌30-120min得到混合溶液。另将0.5-1ml去离子水与10-30ml无水乙醇混和均匀，于不断搅拌下逐滴滴入到上述混合液中，滴加结束后继续搅拌30-120min，得到均匀、透明的TiO₂:Zn溶胶。反应物体积比：钛酸四丁酯：无水乙醇：去离子水：二乙醇胺＝20：100：1：6。

导电基底的预处理方法同实施例1。

用锡箔做掩膜，将经过预处理的ITO导电玻璃的四周边缘遮挡住，遮盖宽度为2mm。采用电子束蒸发法制备N型ZnO:Al薄膜，具体方法为：选用纯度为99.7％的ZnO粉末，按质量比为1-3％掺入纯度为99.99％的氧化铝粉末，充分研磨使其混合均匀，然后在10MPa的压力下经20-40s压制成靶材，并置于镀膜机坩埚中，ITO导电玻璃放在基片架上。通入少量氧气，控制氧分压为1×10^-2Pa，束流为40mA，在150-300℃的衬底温度下蒸发制得N型ZnO:Al透明薄膜，薄膜电阻率6×10^-3Ω·cm。

采用实施例1中本征TiO₂薄膜的制备方法，利用TiO₂:Zn溶胶在N型ZnO:Al薄膜上制备TiO₂:Zn薄膜，厚度0.2-2μm。采用干法刻蚀技术对制得的TiO₂:Zn薄膜层四周进行部分刻蚀，形成宽1-5mm，高0.05-1μm的台阶。

P型ZnO:P薄膜接触层和P、N型欧姆电极的制备及紫外光探测器器件的组装同实施例1。

图4是所制备的TiO₂:Zn薄膜的紫外-可见吸收光谱，薄膜对波长小于380nm的紫外光存在很强的吸收，而对波长大于380nm的可见光则基本没有吸收。

实施例3

本征TiO₂溶胶的制备及导电基底的预处理同实施例1。

用锡箔做掩膜，将预处理后的ITO导电玻璃的四周边缘遮挡住，遮盖宽度为2mm。通过热蒸镀法在ITO导电玻璃上沉积10nm厚的In薄膜。以高纯二乙基锌(纯度>991999％)作为锌源，O₂(纯度>991999％)作为氧源，N₂作为载气(纯度>991999％)，利用化学气相沉积法在In薄膜上制备厚度为0.1-1μm的ZnO薄膜。生长室压力为133Pa，生长温度为350-550℃。沉积后制得的ZnO/In薄膜经600-1000℃热处理30-120min，得到N型ZnO:In薄膜。

利用实施例1的制备方法，在N型ZnO:In薄膜上制备厚度0.2-2μm的本征TiO₂有源层。采用干法刻蚀技术对制得的本征TiO₂薄膜层四周进行部分刻蚀，形成宽1-5mm，高0.05-1μm的台阶。

器件的其它制备过程同实施例1。

实施例4

ZnO:Al溶胶、TiO₂溶胶的制备、导电基底的预处理、N型ZnO:Al接触层、TiO₂本征有源层的制备同实施例1。

P型接触层的制备方法为：利用超声雾化热分解技术，分别以Zn(CH₃COO)₂·2H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O和CH₃COONH₄溶液为Zn、Al和N源。按Zn:Al＝20：3的比例配置溶液，溶液中Zn(CH₃COO)₂·2H₂O浓度为0.1mol/L。以高纯N₂为载气，经超声雾化器雾化后，在TiO₂薄膜上制备厚度0.05-1μm的ZnO:N，Al薄膜，生长温度350-550℃，薄膜生长时间10-60min。自然冷却至室温后取出薄膜。薄膜载流子浓度4.6×10¹⁸cm^-3。

用锡箔遮挡住ZnO及TiO₂薄膜表面，利用磁控溅射技术在ITO导电基底边缘溅射厚度0.1-5μm的Al作为N型欧姆电极。

用锡箔做掩膜，将溅射后的Al遮挡住，另将覆盖于ZnO表面的锡箔取下，利用磁控溅射技术在暴露的ZnO薄膜表面溅射厚度0.1-5μm的Au作为P型欧姆电极，得到Al-N⁺/ZnO-TiO₂-P/ZnO-Au结构。

将N型欧姆电极、P型欧姆电极分别用导线连接，最后进行管芯分割、压焊、封装，制得pin结构的TiO₂基紫外光探测器。

实施例5

N型ZnO:Al接触层、TiO₂本征有源层、P型ZnO:P接触层的制备同实施例1。

N型欧姆电极和P型欧姆电极均以Au为原材料通过磁控溅射法制得。

器件的组装同实施例1。

Claims (11)

1、一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，包括导电基底(1)，位于导电基底(1)上的N型接触层(2)，位于N型接触层(2)上的作为紫外光吸收层的本征TiO₂有源层(3)，位于本征TiO₂有源层(3)上的P型接触层(4)，至少一个位于P型接触层(4)上的P型欧姆电极(5)和至少一个位于导电基底(1)上的N型欧姆电极(6)。

2、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的导电基底(1)为ITO导电玻璃或FTO导电玻璃，厚度为0.1-2mm。

3、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的N型接触层(2)为N型TiO₂、N型NiO、N型ZnO、N型SnO₂或N型SiO₂材料中的一种，厚度为0.5-10μm，电子浓度大于1×10¹⁸cm^-3，并且N型接触层(2)的面积小于导电基底(1)的面积。

4、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的本征TiO₂有源层(3)为TiO₂纳米管薄膜或纳米多晶颗粒薄膜或单晶薄膜材料，中心厚度0.1-10μm，有源层(3)的边缘经刻蚀后形成的台阶宽度为1-5mm，厚度为0.05-1μm。

5、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的P型接触层(4)为P型NiO、P型ZnO、P型SnO₂或P型TiO₂材料中的一种，厚度为0.05-1μm，自由载流子浓度小于1×10¹⁶cm^-3。

6、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的P型欧姆电极(5)和N型欧姆电极(6)为点状结构或环形结构或曲线结构，由Au或Pd或Pt或Ni或Al制得，厚度为0.1-5μm。

7、根据权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器，其特征在于，所述的探测器具有探测区域，该探测区域具有至少一个子区域暴露于P型欧姆电极(5)之外。

8、制备权利要求1所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器的方法，其特征在于，制备步骤包括：对导电基底(1)进行预处理；在导电基底(1)上制备N型接触层(2)，该N型接触层(2)的面积小于导电基底(1)面积；在N型接触层(2)上制备本征TiO₂有源层(3)；采用干法刻蚀技术对本征TiO₂有源层(3)的边缘进行部分刻蚀；在本征TiO₂有源层(3)的刻蚀部分制备P型接触层(4)；在P型接触层(4)上制作P型欧姆电极(5)；在导电基底(1)上制作N型欧姆电极(6)；制得pin结构TiO₂基紫外探测器。

9、根据权利要求8所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器的制备方法，其特征在于，所述的导电基底(1)的预处理方法为，导电基底(1)经丙酮和质量分数为10％的NaOH溶液超声清洗10-20min后，于除油剂中煮沸，然后在沸腾的去离子水中清洗干净并自然晾干，除油剂的组分及含量为NaOH：76g/L，Na₃PO₄：26g/L，Na₂CO₃：30g/L。

10、根据权利要求8所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器的制备方法，其特征在于，所述的N型接触层(2)、本征TiO₂有源层(3)和P型接触层(4)的制备方法包括溶胶-凝胶法、液相沉积法、气相沉积法、磁控溅射法。

11、根据权利要求8所述的一种pin结构的TiO₂基紫外光探测器制备方法，其特征在于，所述的P型欧姆电极(5)和N型欧姆电极(6)的制备方法包括溅射工艺、气相沉积工艺、离子镀工艺、蒸镀工艺。

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