CN108922931B - 一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法 - Google Patents

一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108922931B
CN108922931B CN201810717548.6A CN201810717548A CN108922931B CN 108922931 B CN108922931 B CN 108922931B CN 201810717548 A CN201810717548 A CN 201810717548A CN 108922931 B CN108922931 B CN 108922931B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gallium oxide
crystal substrate
needle
oxide crystal
ohmic contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810717548.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108922931A (zh
Inventor
龙世兵
覃愿
董航
何启鸣
刘明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Microelectronics of CAS
Original Assignee
Institute of Microelectronics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Microelectronics of CAS filed Critical Institute of Microelectronics of CAS
Priority to CN201810717548.6A priority Critical patent/CN108922931B/zh
Publication of CN108922931A publication Critical patent/CN108922931A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108922931B publication Critical patent/CN108922931B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/108—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the Schottky type
    • H01L31/1085—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the Schottky type the devices being of the Metal-Semiconductor-Metal [MSM] Schottky barrier type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/035281—Shape of the body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

本发明提供一种氧化镓基紫外探测器，包括氧化镓晶体衬底、石墨烯层、第一欧姆接触电极和第二欧姆接触电极，其中，第一欧姆接触电极生长在所述氧化镓晶体衬底的第一面；氧化镓晶体衬底的第二面形成有针尖状结构；石墨烯层位于氧化镓晶体衬底的第二面的表面，并且与氧化镓晶体衬底的第二面形成的针尖状结构相接触；第二欧姆接触电极生长在石墨烯层的不与氧化镓晶体衬底接触的表面。本发明还提供一种氧化镓基紫外探测器的制作方法。本发明能够提高紫外探测器的响应灵敏度以及响应速度，且工艺简单、成本低廉。

Description

一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法
技术领域
本发明涉及半导体光电子技术领域，尤其涉及一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法。
背景技术
近年来，紫外探测器因在民用及军事领域均具有重大应用价值而备受关注。紫外探测器在空间天文望远镜、军事导弹预警、非视距保密光通信、海上破雾引航、高压电监测、野外火灾遥感及生化检测等方面都具有广泛的应用前景。紫外探测器对紫外辐射具有高响应，能够利用光电效应，把光学辐射转化成电学信号。紫外探测器主要包括外光电效应器件和内光电效应器件。外光电效应器件通常指光敏电真空器件，例如光电敏倍增管、像增强器和EBCCD等。内光电效应器件则包括光伏效应器件和光导效应器件。其中，在光伏效应器件中，光生电荷在半导体内产生跨越结的P-N小势差；在光导效应器件中，半导体吸收足够能量的光子后，把其中的一些电子或空穴从原来不导电的束缚状态激活到能导电的自由状态，导致半导体电导率增加、电路中电阻下降。现有的典型光伏效应器件包括Si，SiC，GaNP-N结、肖特基势垒光伏探测器以及CCD等，光导效应器件包括GaN基和AlGaN基电光导探测器等。
目前，光导效应器件通常使用宽禁带半导体材料，宽禁带半导体的量子效率、电子迁移率、信噪比均较高，具有探测灵敏度高、响应快、光谱响应分布好、对可见及红外光为盲区、暗电流低、耐高温、抗辐射、体积小等优点。目前光导效应器件主要使用GaN、ZnO以及合金AlxGa1-xN、MgxZn1-xO、BexZn1-xO等半导体材料。Ga2O3是金属镓的氧化物，属于直接带隙半导体，禁带宽度在4.7-4.9eV之间，约为Si的4倍，同时也大于SiC(3.3eV)和GaN(3.4eV)。Ga2O3的击穿电场强度为8MV/cm左右，达到Si的20多倍，达到SiC及GaN的2倍以上。Ga2O3的带隙对应的峰值响应波长范围是254nm-264nm，通常对光波长小于280nm的光都有响应。
因此，近来Ga2O3被视为制作紫外光探测器的理想材料，行业研制了多种结构的Ga2O3基紫外探测器，包括光电导结构、MSM(金属-半导体-金属)结构、肖特基结构等。但是，Ga2O3基紫外探测器的肖特基结构制作工艺较为复杂，增加了生产制作成本；光电导结构以及MSM结构制作工艺虽然较简单，但光电导结构暗电流大，响应灵敏度低；MSM结构则响应速度慢。
因此，亟需设计一种氧化镓基紫外探测器，在较为简单的工艺制作基础上，实现较高的响应灵敏度和响应速度。
发明内容
本发明提供的氧化镓基紫外探测器及其制作方法，能够针对现有技术的不足，实现高响应灵敏度和响应速度的氧化镓基紫外探测器。
第一方面，本发明提供一种氧化镓基紫外探测器，包括氧化镓晶体衬底、石墨烯层、第一欧姆接触电极和第二欧姆接触电极，其特征在于：
所述第一欧姆接触电极生长在所述氧化镓晶体衬底的第一面；
所述氧化镓晶体衬底的第二面形成有针尖状结构；
所述石墨烯层位于所述氧化镓晶体衬底的第二面的表面，并且与所述氧化镓晶体衬底的第二面形成的所述针尖状结构相接触；
所述第二欧姆接触电极生长在所述石墨烯层的不与所述氧化镓晶体衬底接触的表面。
可选地，上述针尖状结构的数量为多个，所述针尖状结构与所述氧化镓晶体衬底的连接处的直径较大，所述针尖状结构的直径随着远离所述氧化镓晶体衬底的方向逐渐减小。
可选地，上述氧化镓晶体衬底为N型Ga2O3晶体衬底。
可选地，上述石墨烯层包括3-5层完整的石墨烯。
可选地，上述第一欧姆接触电极包括Ti金属层和Au金属层，所述第二欧姆接触电极包括Cr金属层和Au金属层。
可选地，上述第二欧姆接触电极的剖面为圆形。
另一方面，本发明提供一种制作上述氧化镓基紫外探测器的方法，其中包括：
步骤一、提供氧化镓晶体衬底，并且在所述氧化镓晶体衬底的第一面生长第一欧姆接触电极；
步骤二、在所述氧化镓晶体衬底的第二面刻蚀针尖状结构，其中，所述针尖状结构与所述氧化镓晶体衬底的第二面的连接处的直径较大，所述针尖状结构的直径随着远离所述氧化镓晶体衬底的方向逐渐减小；
步骤三、向刻蚀出所述针尖状结构的氧化镓晶体衬底的第二面的表面转移石墨烯层，所述石墨烯层与所述针尖状结构相接触；
步骤四、在所述石墨烯层不与所述氧化镓晶体衬底接触的表面生长第二欧姆接触电极。
可选地，在上述步骤二中刻蚀所述针尖状结构顺次包括以下步骤：
在所述氧化镓晶体衬底的第二面的表面旋涂光刻胶；
对所述光刻胶进行光刻，形成针尖状结构掩蔽层的图形并生长所述针尖状结构掩蔽层；
去除所述光刻胶，形成所述针尖状结构掩蔽层的图形，随后刻蚀所述氧化镓晶体衬底的第二面的表面，形成所述针尖状结构；
去除所述针尖状结构掩蔽层。
可选地，上述步骤一使用磁控溅射方法生长所述第一欧姆接触电极，所述步骤三使用湿法转移所述石墨烯层，所述步骤四使用电子束蒸发方法生长所述第二欧姆接触电极。
可选地，上述步骤二中使用磁控溅射方法生长所述针尖状结构掩蔽层，使用等离子刻蚀方法刻蚀所述氧化镓晶体衬底的第二面的表面，形成所述针尖状结构。
本发明提供的氧化镓基紫外探测器及其制作方法，采用针尖结构使针尖处的电场较其他位置增强并集中，使得紫外探测器的光生载流子迅速分离，提高了紫外探测器的响应灵敏度以及响应速度，此外，本发明提供的氧化镓基紫外探测器的制作工艺简单，成本低廉，并且与传统CMOS工艺兼容。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一实施例的Ga2O3基紫外探测器的结构示意图；
图2A至图2G为本发明一实施例的Ga2O3基紫外探测器的制作工艺的结构示意图；
图3为本发明一实施例的Ga2O3基紫外探测器的制作工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一方面，本发明的一个实施例提供一种Ga2O3基紫外探测器。本发明提供的Ga2O3基紫外探测器包括：正面分布多个针尖状结构的氧化镓衬底，位于氧化镓衬底正面上方的石墨烯层，在氧化镓衬底背面生长的第一欧姆接触电极，以及位于石墨烯层正面并于石墨烯层接触的第二欧姆接触电极。
图1示出了本发明一实施例的Ga2O3基紫外探测器的结构示意图。如图所示，本实施例提供的Ga2O3基紫外探测器包括衬底100、石墨烯层104、第一欧姆接触电极110，和第二欧姆接触电极120。
衬底100的材料主要是Ga2O3晶体，典型的，衬底100的材料为非故意掺杂的N型Ga2O3晶体，非故意掺杂的N型Ga2O3晶体中包括但不限于硅、锡等杂质，Ga2O3晶体包括但不限于α、β、γ、δ、ε等同分异构体。优选的，N型Ga2O3晶体为稳定的β结构，掺杂浓度约为1×1017cm-3。在Ga2O3晶体衬底100的表面具有多个针尖状结构，典型的，针尖状结构在顶部呈针尖状，针尖状结构的底部直径约为2μm，顶部的直径约为20nm。特别的，Ga2O3晶体衬底100的表面未经过抛光。
在Ga2O3晶体衬底100正面上方为石墨烯层104。优选的，Ga2O3晶体衬底100正面上方的石墨烯层104的层数为3-5层。特别的，每层石墨烯的表面均为完整且无破损的。
在氧化镓衬底100的背面，生长有第一欧姆接触电极110。典型的，第一欧姆接触电极110的材料为金属材料Ti和Au。优选的，第一欧姆接触电极110的金属材料Ti的厚度约为20nm；第一欧姆接触电极110的金属材料Au的厚度约为50nm；第一欧姆接触电极110的厚度为70nm。
在石墨烯层不与Ga2O3晶体衬底100相接触的一面，生长有第二欧姆接触电极120。典型的，第二欧姆接触电极120的材料为金属材料Cr和Au。优选的，第二欧姆接触电极120的金属材料Cr的厚度约为20nm；第二欧姆接触电极120的金属材料Au的厚度约为80nm；第二欧姆接触电极120的厚度为100nm。
本发明实施例提供的Ga2O3基紫外探测器，在Ga2O3晶体衬底的表面具有针尖状结构，使得针尖处的电场较其他位置更加集中并且获得增强，有利于Ga2O3基紫外探测器探测光生载流子的迅速分离，可以提高Ga2O3基紫外探测器的响应灵敏度和响应速度。
另一方面，本发明的另一个实施例提供一种Ga2O3基紫外探测器的制作方法。本发明提供的Ga2O3基紫外探测器制作方法包括：提供Ga2O3晶体衬底100，并且在Ga2O3晶体衬底100的背面生长第一欧姆接触电极110；在Ga2O3晶体衬底100上刻蚀针尖状结构103；将石墨烯层104转移到刻蚀后的Ga2O3晶体衬底100上；在石墨烯层104上生长第二欧姆接触电极120。具体的，在Ga2O3晶体衬底100上刻蚀针尖状结构103时，需要使用Al2O3作掩蔽层。
图2A-2G示出了本发明一实施例的Ga2O3基紫外探测器的制作工艺的结构示意图。
如图2A所示，首先提供Ga2O3晶体衬底100，并且在Ga2O3晶体衬底100的背面生长第一欧姆接触电极110。具体的，衬底100的材料为非故意掺杂的N型Ga2O3晶体，非故意掺杂的N型Ga2O3晶体中包括但不限于硅、锡等杂质，Ga2O3晶体包括但不限于α、β、γ、δ、ε等同分异构体。优选的，N型Ga2O3晶体为稳定的β结构，掺杂浓度约为1×1017cm-3。具体的，第一欧姆接触电极110通过射频磁控溅射生长在Ga2O3晶体衬底100的背面，第一欧姆接触电极110的材料为金属材料Ti和Au。优选的，第一欧姆接触电极110的金属材料Ti的厚度约为20nm；第一欧姆接触电极110的金属材料Au的厚度约为50nm，第一欧姆接触电极110的厚度为70nm。
如图2B所示，在Ga2O3晶体衬底100不与第一欧姆接触电极110接触的一面旋涂光刻胶101。可选的，光刻胶101为正性光刻胶或者负性光刻胶。优选的，使用正性光刻胶，例如光分解型光刻胶。
如图2C所示，对旋涂光刻胶101后的Ga2O3晶体衬底100进行光刻，形成针尖状结构掩蔽层的图形，随后在针尖状结构掩蔽层的图形中生长Al2O3掩蔽层102。具体的，可以使用溅射、PVD、CVD、ALD等方法生长Al2O3掩蔽层102。优选的，使用磁控溅射的方法生长Al2O3掩蔽层102。
如图2D所示，去除光刻胶，形成Al2O3掩蔽层102图形。具体的，去除光刻胶包括但不限于使用湿法刻蚀。可选的，去除光刻胶后，可以使用酸性或者碱性溶液洗涤Ga2O3晶体衬底100以及Al2O3掩蔽层102图形的表面。
如图2E所示，在Al2O3掩蔽层102的掩蔽下，对Ga2O3晶体衬底100的表面进行刻蚀，形成针尖状结构103。优选的，使用等离子体刻蚀(ICP)方法对Ga2O3晶体衬底100的表面进行刻蚀并形成针尖状结构103。典型的，所形成的针尖状结构103的顶部呈针尖状，针尖状结构103的顶部直径约为20nm，针尖状结构103的底部直径约为2μm。
如图2F所示，去除Al2O3掩蔽层102，向刻蚀后的Ga2O3晶体衬底100的表面转移石墨烯层104。具体的，使用湿法转移将石墨烯层104转移至刻蚀后的Ga2O3晶体衬底100上。典型的，石墨烯层104的层数为3-5层。特别的，每层石墨烯的表面均为完整且无破损的。
如图2G所示，在石墨烯层104的表面生长第二欧姆接触电极120。具体的，使用电子束蒸发的方法生长第二欧姆接触电极120。优选的，第二欧姆接触电极120的材料为金属材料Cr和Au。典型的，第二欧姆接触电极120的金属材料Cr的厚度约为20nm；第二欧姆接触电极120的金属材料Au的厚度约为80nm。典型的，第二欧姆接触电极120的剖面形状为圆形，厚度为100nm。
图3示出了本发明一个实施例提供的Ga2O3基紫外探测器的制作工艺流程图。如图所示，S31表示提供Ga2O3衬底，并且在Ga2O3衬底背面生长第一欧姆接触电极，具体的，使用磁控溅射方法生长第一欧姆接触电极；S32表示在Ga2O3衬底的正面旋涂光刻胶；S33表示对光刻胶进行光刻，形成针尖状结构掩蔽层的图形，随后在器件表面生长Al2O3掩蔽层，具体的，使用磁控溅射的方法生长Al2O3掩蔽层；S34表示去除光刻胶，形成Al2O3掩蔽层图形；S35表示在Al2O3掩蔽层图形的掩蔽下，刻蚀生成Ga2O3衬底表面的针尖状结构，具体的，使用等离子体刻蚀的方法刻蚀生成Ga2O3衬底表面的针尖状结构；S36表示去除Al2O3掩蔽层，并且向刻蚀后的Ga2O3衬底表面转移石墨烯层，具体的，使用湿法转移向刻蚀后的Ga2O3衬底表面转移石墨烯层；S37表示在石墨烯层上生长第二欧姆接触电极，具体的，可以使用电子束蒸发的方法在石墨烯层上生长剖面形状为圆形的第二欧姆接触电极。
本发明实施例提供的Ga2O3基紫外探测器制作方法，能够与传统的CMOS工艺兼容，流程简单，在实现Ga2O3基紫外探测器的良好的响应灵敏度和响应速度的基础上，节约了工业成本，提高了可靠性，有利于广泛推广与应用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种氧化镓基紫外探测器，包括氧化镓晶体衬底、石墨烯层、第一欧姆接触电极和第二欧姆接触电极，其特征在于：
所述第一欧姆接触电极生长在所述氧化镓晶体衬底的第一面；
所述氧化镓晶体衬底的第二面形成有针尖状结构；
所述石墨烯层位于所述氧化镓晶体衬底的第二面的表面，并且与所述氧化镓晶体衬底的第二面形成的所述针尖状结构相接触；
所述第二欧姆接触电极生长在所述石墨烯层的不与所述氧化镓晶体衬底接触的表面。
2.根据权利要求1所述的氧化镓基紫外探测器，其特征在于，所述针尖状结构的数量为多个，所述针尖状结构与所述氧化镓晶体衬底的连接处的直径较大，所述针尖状结构的直径随着远离所述氧化镓晶体衬底的方向逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的氧化镓基紫外探测器，其特征在于，所述氧化镓晶体衬底为N型Ga2O3晶体衬底。
4.根据权利要求2所述的氧化镓基紫外探测器，其特征在于，所述石墨烯层包括3-5层完整的石墨烯。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的氧化镓基紫外探测器，其特征在于，所述第一欧姆接触电极包括Ti金属层和Au金属层，所述第二欧姆接触电极包括Cr金属层和Au金属层。
6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的氧化镓基紫外探测器，其特征在于，所述第二欧姆接触电极的剖面为圆形。
7.一种制作根据权利要求1所述的氧化镓基紫外探测器的方法，其特征在于，包括：
步骤一、提供氧化镓晶体衬底，并且在所述氧化镓晶体衬底的第一面生长第一欧姆接触电极；
步骤二、在所述氧化镓晶体衬底的第二面刻蚀针尖状结构，其中，所述针尖状结构与所述氧化镓晶体衬底的第二面的连接处的直径较大，所述针尖状结构的直径随着远离所述氧化镓晶体衬底的方向逐渐减小；
步骤三、向刻蚀出所述针尖状结构的氧化镓晶体衬底的第二面的表面转移石墨烯层，所述石墨烯层与所述针尖状结构相接触；
步骤四、在所述石墨烯层不与所述氧化镓晶体衬底接触的表面生长第二欧姆接触电极。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中刻蚀所述针尖状结构顺次包括以下步骤：
在所述氧化镓晶体衬底的第二面的表面旋涂光刻胶；
对所述光刻胶进行光刻，形成针尖状结构掩蔽层的图形并生长所述针尖状结构掩蔽层；
去除所述光刻胶，形成所述针尖状结构掩蔽层的图形，随后刻蚀所述氧化镓晶体衬底的第二面的表面，形成所述针尖状结构；
去除所述针尖状结构掩蔽层。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述步骤一使用磁控溅射方法生长所述第一欧姆接触电极，所述步骤三使用湿法转移所述石墨烯层，所述步骤四使用电子束蒸发方法生长所述第二欧姆接触电极。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤二中使用磁控溅射方法生长所述针尖状结构掩蔽层，使用等离子刻蚀方法刻蚀所述氧化镓晶体衬底的第二面的表面，形成所述针尖状结构。
CN201810717548.6A 2018-07-03 2018-07-03 一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法 Active CN108922931B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810717548.6A CN108922931B (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810717548.6A CN108922931B (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108922931A CN108922931A (zh) 2018-11-30
CN108922931B true CN108922931B (zh) 2020-01-10

Family

ID=64424634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810717548.6A Active CN108922931B (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108922931B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207743U1 (ru) * 2021-07-16 2021-11-15 Александр Вячеславович Цымбалов Солнечно-слепой детектор уф-излучения

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111710734B (zh) * 2020-06-19 2022-05-13 中国科学技术大学 一种氧化镓光电探测器及其制备方法
CN113555466B (zh) * 2021-06-09 2023-03-28 浙江芯科半导体有限公司 一种SiC基氧化镓微米线的光电探测器及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105576073A (zh) * 2016-02-02 2016-05-11 合肥工业大学 一种基于石墨烯/β-Ga2O3的肖特基结深紫外光光电探测器及其制备方法
CN106409938A (zh) * 2016-10-26 2017-02-15 东南大学 一种基于锥形超表面结构的光伏型光电探测器及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101471214B (zh) * 2007-12-28 2010-06-16 中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所 一种金刚石薄膜太阳能电池及其制备方法
TWI427829B (zh) * 2010-07-26 2014-02-21 Epistar Corp 一種半導體光電元件及其製作方法
EP3326751A4 (en) * 2015-07-17 2018-08-29 Fujimi Incorporated Polishing pad and polishing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105576073A (zh) * 2016-02-02 2016-05-11 合肥工业大学 一种基于石墨烯/β-Ga2O3的肖特基结深紫外光光电探测器及其制备方法
CN106409938A (zh) * 2016-10-26 2017-02-15 东南大学 一种基于锥形超表面结构的光伏型光电探测器及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Schottky x-ray detectors based on a bulk β-Ga2O3 substrate;Xing Lu等;《Applied Physics Letters》;20180307;第112卷;全文 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207743U1 (ru) * 2021-07-16 2021-11-15 Александр Вячеславович Цымбалов Солнечно-слепой детектор уф-излучения

Also Published As

Publication number Publication date
CN108922931A (zh) 2018-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9082920B2 (en) Back contact solar cell and manufacturing method thereof
KR100974226B1 (ko) 유전체를 이용한 태양전지의 후면 반사막 및 패시베이션층형성
CN108922931B (zh) 一种氧化镓基紫外探测器及其制作方法
CN107221575B (zh) 基于二维材料垂直肖特基结近红外探测器及制备方法
CN108878576B (zh) 一种氧化镓基紫外探测器
Sun et al. Broadband ultrafast photovoltaic detectors based on large-scale topological insulator Sb 2 Te 3/STO heterostructures
CN111244203B (zh) 基于Ga2O3/CuI异质PN结的日光盲紫外探测器
US11653555B2 (en) Methods and apparatuses for fabricating perovskite-based devices on cost-effective flexible conductive substrates
KR20140106302A (ko) 투명 전극을 구비하는 수광소자 및 그 제조 방법
TW201907574A (zh) 二維電子元件與相關製造方法
CN111952384B (zh) 光电探测器及其制备方法
Fu et al. Enhanced photoresponse in ZnO nanorod array/p-GaN self-powered ultraviolet photodetectors via coupling with CuO nanostructures
CN110729375B (zh) 单边耗尽区的高效快速范德华异质结探测器及制备方法
CN111710731B (zh) 一种氧化镓日盲光电探测器及其制备方法
CN108615782B (zh) 一种紫外探测器及其制造方法
CN111710734B (zh) 一种氧化镓光电探测器及其制备方法
KR101241467B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101863068B1 (ko) 태양전지 및 그 제조방법
CN111863979B (zh) 一种氧化镓光电探测器及其制备方法
CN109301023B (zh) 光电二极管及其制备方法、平板探测器
CN115425146B (zh) 一种背照式微结构阵列宽光谱成像探测器及其制备方法
CN116154030B (zh) 极紫外至紫外波段的碳化硅雪崩光电探测器及其制备方法
CN218277720U (zh) 一种基于钙钛矿纳米线径向结的光电探测器
KR20130022097A (ko) 태양전지 및 그 제조방법
JP4886116B2 (ja) 電界効果型の太陽電池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant