CN109616529A - 一种紫外探测器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫外探测器，包括衬底，位于衬底表面的材质为宽禁带半导体氧化物的光电薄膜，位于光电薄膜表面的叉指电极以及位于光电薄膜表面的隔离层，其中隔离层至少对氧气具有隔离性，且至少对紫外光具有透过性。由于以宽禁带半导体氧化物作为材质的光电薄膜表面通常具有氧空位，可以吸附氧气形成氧负离子，该负氧离子可以与光生空穴结合发生脱附。通过隔离层使光电薄膜表面隔离氧气之后，可以使得从光电薄膜表面脱附的氧气增多，从而极大的增加光生载流子中的电子寿命，进而增加紫外探测器的响应度。本发明还提供了一种紫外探测器的制备方法，所制备而成的紫外探测器同样具有上述有益效果。

Description

一种紫外探测器及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体光电探测器领域，特别是涉及一种紫外探测器及一种紫外探测器的制备方法。
背景技术
紫外探测技术可用于军事通信、导弹尾焰探测、火灾预警、环境监测、生物效应等方面，无论在军事上还是在民用上都有广泛的应用。
目前，己投入商用的紫外探测器主要有硅探测器、光电倍增管和半导体探测器。其中半导体探测器由于其具有携带方便、造价低、响应度高等优点而备受关注。
目前半导体探测器的材料主要为宽禁带半导体氧化物，对于紫外探测器而言最重要的三个参数就是器件的响应度、暗电流和响应时间。响应度和暗电流决定了器件的灵敏度和对弱信号的探测能力，其中响应度越高越好。但是目前的紫外探测器响应度普遍偏低，所以如何提高器件的响应度是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种紫外探测器，具有较高的响应度；本发明还提供了一种紫外探测器的制备方法，可以有效提高紫外探测器的响应度。
为解决上述技术问题，本发明提供一种紫外探测器，包括：
衬底；
位于所述衬底表面的光电薄膜；其中，所述光电薄膜为宽禁带半导体氧化物薄膜；
位于所述光电薄膜背向所述衬底一侧表面的叉指电极；
覆盖所述光电薄膜背向所述衬底一侧表面的隔离层；其中，所述隔离层至少对氧气具有隔离性，且所述隔离层至少对紫外光具有透过性。
可选的，所述隔离层覆盖所述光电薄膜背向所述衬底一侧表面中，位于所述叉指电极的正电极与所述叉指电极的负电极之间的光敏区域。
可选的，所述隔离层为硅胶层。
可选的，所述光电薄膜为：
氧化锌薄膜、或氧化锌镁薄膜、或氧化镓薄膜。
可选的，所述紫外探测器还包括：
位于所述叉指电极中正电极背向所述衬底一侧表面的第一接触粒；其中，所述第一接触粒突出所述隔离层；
位于所述叉指电极中负电极背向所述衬底一侧表面的第二接触粒；其中，所述第二接触粒突出所述隔离层。
可选的，所述第一接触粒为In粒；所述第二接触粒为In粒。
本发明还提供了一种紫外探测器的制备方法，包括：
在衬底表面设置光电薄膜；其中，所述光电薄膜为宽禁带半导体氧化物薄膜；
在所述光电薄膜表面设置叉指电极；
在所述光电薄膜表面设置隔离层，以制成所述紫外探测器；其中，所述隔离层至少对氧气具有隔离性，且所述隔离层至少对紫外光具有透过性。
可选的，所述在所述光电薄膜表面设置隔离层包括：
在所述光电薄膜表面中位于所述叉指电极的正电极与所述叉指电极的负电极之间的光敏区域设置隔离层。
可选的，所述在所述光电薄膜表面设置隔离层包括：
在所述光电薄膜表面涂覆硅胶；
在预设温度下加热所述硅胶至预设时间，以形成硅胶层。
可选的，在所述光电薄膜表面设置隔离层之前，所述方法还包括：
在所述叉指电极的正电极表面设置第一接触粒，并在所述叉指电极的负电极表面设置第二接触粒；
所述在所述光电薄膜表面设置隔离层包括：
在所述光电薄膜表面设置隔离层；其中，所述第一接触粒和所述第二接触粒突出所述隔离层。
本发明所提供的一种紫外探测器，包括衬底，位于衬底表面的材质为宽禁带半导体氧化物的光电薄膜，位于光电薄膜表面的叉指电极以及位于光电薄膜表面的隔离层，其中隔离层至少对氧气具有隔离性，且至少对紫外光具有透过性。由于以宽禁带半导体氧化物作为材质的光电薄膜表面通常具有氧空位，可以吸附氧气形成氧负离子。在紫外光照条件下，光电薄膜中的光生载流子分离，其中空穴会与氧负离子结合而使氧气发生脱附。由于此时光生载流子中空穴的缺失，可以使光生载流子中的电子寿命显著增加。由于吸附和脱附在通常情况下是一个动态平衡的过程，通过隔离层使光电薄膜表面隔离氧气之后，会打破该平衡，从而使得从光电薄膜表面脱附的氧气增多，从而极大的增加光生载流子中的电子寿命，进而增加紫外探测器的响应度。
本发明还提供了一种紫外探测器的制备方法，所制备而成的紫外探测器同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种紫外探测器的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明实施例所提供的一种具体的紫外探测器的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种具体的紫外探测器的结构示意图；
图5为图4的俯视图；
图6至图10为本发明实施例所提供的一种紫外探测器制备方法的工艺流程图；
图11与图12为本发明实施例所提供的一种具体的紫外探测器制备方法的工艺流程图；
图13为Mg0.4Zn0.6O紫外探测器涂覆有机硅胶前后的光响应曲线。
图中：1.衬底、2.光电薄膜、21.光敏区域、3.叉指电极、4.隔离层、51.第一接触粒、52.第二接触粒。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种紫外探测器。在现有技术中，通常并不会对紫外探测器的表面进行修饰。对于材质为宽禁带半导体氧化物的光电薄膜来说，其表面通常具有氧空位，可以吸附氧气形成氧负离子。在紫外光照条件下，光电薄膜中的光生载流子分离，其中空穴会与氧负离子结合而使氧气发生脱附。该过程会造成光生载流子中空穴的缺失，从而使光生载流子中的电子寿命显著增加，从而增加紫外探测器的响应度。但是由于在不对紫外探测器表面进行修饰的前提下，光电薄膜会直接与空气中的氧气相接触，而光电薄膜表面氧气的脱附和吸附是一个动态平衡的过程，这将导致氧气脱附这一过程所中和的光生载流子中的空穴的数量非常有限，这将不能很好的增加紫外探测器的响应度。
而本发明所提供的一种紫外探测器，包括衬底，位于衬底表面的材质为宽禁带半导体氧化物的光电薄膜，位于光电薄膜表面的叉指电极以及位于光电薄膜表面的隔离层，其中隔离层至少对氧气具有隔离性，且至少对紫外光具有透过性。由于以宽禁带半导体氧化物作为材质的光电薄膜表面通常具有氧空位，可以吸附氧气形成氧负离子。在紫外光照条件下，光电薄膜中的光生载流子分离，其中空穴会与氧负离子结合而使氧气发生脱附。由于此时光生载流子中空穴的缺失，可以使光生载流子中的电子寿命显著增加。由于吸附和脱附在通常情况下是一个动态平衡的过程，通过隔离层使光电薄膜表面隔离氧气之后，会打破该平衡，从而使得从光电薄膜表面脱附的氧气增多，从而极大的增加光生载流子中的电子寿命，进而增加紫外探测器的响应度。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
请参考图1，图2与图3，图1为本发明实施例所提供的一种紫外探测器的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本发明实施例所提供的一种具体的紫外探测器的结构示意图。
参见图1，在本发明实施例中，所述紫外探测器包括衬底1；位于所述衬底1表面的光电薄膜2；其中，所述光电薄膜2为宽禁带半导体氧化物薄膜；位于所述光电薄膜2背向所述衬底1一侧表面的叉指电极3；覆盖所述光电薄膜2背向所述衬底1一侧表面的隔离层4；其中，所述隔离层4至少对氧气具有隔离性，且所述隔离层4至少对紫外光具有透过性。
上述衬底1主要起支撑作用，上述光电薄膜2、叉指电极3、隔离层4等结构均需要在衬底1表面按照一定的先后顺序依次设置。有关具体的紫外探测器制作工艺将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。上述衬底1在本发明实施例中可以具体为蓝宝石衬底1，即衬底1的材质为蓝宝石。当然，在本发明实施例中上述衬底1还可以选用其他材料，有关衬底1的具体材质在本发明实施例中并不做具体限定，视具体情况而定。
上述光电薄膜2位于衬底1的表面，通常情况下，上述压电薄膜仅仅位于衬底1的一个表面。所谓光电薄膜2，在本发明实施例中即当有特定波长的外界光线照射到该光电薄膜2时，会产生光生载流子的薄膜，上述光生载流子包括光生空穴和光生电子。在本发明实施例中，所述光电薄膜2为宽禁带半导体氧化物薄膜，即在本发明实施例中光电薄膜2的材质为宽禁带半导体氧化物。当紫外光线照射到该光电薄膜2时，会产生光生载流子。
所谓宽禁带半导体氧化物，即禁带宽度不低于2.3eV的半导体氧化物。在本发明实施例中，所述光电薄膜2可以具体为氧化锌薄膜、或氧化锌镁薄膜、或氧化镓薄膜；即在本发明实施例中，光电薄膜2的材质可以具体为氧化锌(ZnO)、氧化锌镁(MgZnO)、氧化镓(Ga2O3)中的一种，上述材料均为适用于紫外探测器的宽禁带半导体氧化物。
上述叉指电极3位于光电薄膜2背向衬底1一侧表面。所谓叉指电极3，是如指状或梳状的面内有周期性图案的电极。通常情况下，叉指电极3由两块电极构成，分别为叉指电极3的正电极和负电极，其中正电极与负电极相互不接触。有关叉指电极3的具体结构可以参考现有技术，在此不再进行赘述，叉指电极3的结构可以根据实际情况自行设定。
在正电极以及负电极之间会裸露一部分光电薄膜2，该位于叉指电极3的正电极以及负电极之间的光电薄膜2即光电薄膜2中的光敏区域21，该光敏区域21为紫外探测器中主要用于接收紫外光照射并产生的光生载流子的区域。在本发明实施例中，为了保证紫外探测器的性能，上述叉指电极3通常为金电极，即在本发明实施例中叉指电极3的材质为金。由于金具有极低的电阻，可以有效增加紫外探测器的响应度，保证紫外探测器具有良好的性能。当然，在本发明实施例中还可以选用其他材料制作叉指电极3，有关叉指电极3的具体材质在本发明实施例总并不做具体限定，视具体情况而定。
上述隔离层4位于光电薄膜2背向衬底1一侧表面，其中该隔离层4至少对氧气具有隔离性，且该隔离层4至少对紫外光具有透过性。所谓至少对氧气具有隔离性，即上述隔离层4会将光电薄膜2背向衬底1一侧表面至少与外界氧气相互隔离。当然通常情况下，上述隔离层4会将光电薄膜2背向衬底1一侧表面与外界空气相互隔离。所谓至少对紫外光具有透过性，即在本发明实施例中紫外线可以透过该隔离层4照射到光电薄膜2。当然，通常情况下，在本发明实施例中上述隔离层4通常为透明隔离层4或半透明隔离层4。
当有外界紫外光线照射到本发明实施例所提供的紫外探测器中的光电薄膜2时，在光电薄膜2中会产生包括光生空穴和光生电子的光生载流子，从而通过叉指电极3向其他检测部件输出电信号，以完成对紫外光的探测。
参见图3，作为优选的，在本发明实施例中，所述隔离层4可以仅覆盖所述光电薄膜2背向所述衬底1一侧表面中，位于所述叉指电极3的正电极与所述叉指电极3的负电极之间的光敏区域21。所谓光敏区域21即在叉指电极3的正电极以及负电极之间所裸露的一部分光电薄膜2，该位于叉指电极3的正电极以及负电极之间的光电薄膜2即光电薄膜2中的光敏区域21；上述光敏区域21为紫外探测器中主要用于接收紫外光照射并产生的光生载流子的区域。
在本发明实施例中，由于光敏区域21为紫外探测器中主要用于接收紫外光照射并产生的光生载流子的区域，将上述隔离层4覆盖在该光敏区域21表面可以将光敏区域21与氧气隔离，从而可以有效提高紫外探测器的响应度。而将隔离层4仅仅设置在光敏区域21即可极大的增加紫外探测器的响应度；相比于将隔离层4整面覆盖在光电薄膜2表面，可以在保证紫外探测器具有良好响应度的同时，尽可能减少材料的浪费。
需要说明的是，在光敏区域21中设置的隔离层4通常会直接与叉指电极3中的正电极以及叉指电极3中的负电极同时接触，为了使得叉指电极3的正电极与负电极无法通过隔离层4电连接，上述隔离层4的材料通常需要为绝缘材料。
具体的，在本发明实施例中，所述隔离层4可以为硅胶层，即隔离层4的材质可以为硅胶。硅胶在具有对氧气的隔离层4以及对紫外光具有透过性的同时，其成本较低且设置方便，可以在不显著增加制备成本的前提下极大的提高紫外探测器的响应度。有关具体设置硅胶的步骤将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
还需要说明的是，在本发明实施例中该隔离层4可以覆盖上述叉指电极3也可以不覆盖上述叉指电极3，在本发明实施例中并不做具体限定。需要说明的是，当隔离层4覆盖叉指电极3时，需要保证叉指电极3可以与外界的其余部件电连接。
本发明实施例所提供的一种紫外探测器，包括衬底1，位于衬底1表面的材质为宽禁带半导体氧化物的光电薄膜2，位于光电薄膜2表面的叉指电极3以及位于光电薄膜2表面的隔离层4，其中隔离层4至少对氧气具有隔离性，且至少对紫外光具有透过性。由于以宽禁带半导体氧化物作为材质的光电薄膜2表面通常具有氧空位，可以吸附氧气形成氧负离子。在紫外光照条件下，光电薄膜2中的光生载流子分离，其中空穴会与氧负离子结合而使氧气发生脱附。由于此时光生载流子中空穴的缺失，可以使光生载流子中的电子寿命显著增加。由于吸附和脱附在通常情况下是一个动态平衡的过程，通过隔离层4使光电薄膜2表面隔离氧气之后，会打破该平衡，从而使得从光电薄膜2表面脱附的氧气增多，从而极大的增加光生载流子中的电子寿命，进而增加紫外探测器的响应度。
有关本发明所提供的一种紫外探测器的具体结构将在下述发明实施例中做详细介绍。
请参考图4与图5，图4为本发明实施例所提供的一种具体的紫外探测器的结构示意图；图5为图4的俯视图。
区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的对紫外探测器的结构进行具体限定。其余内容已在上述发明实施例中进行了详细介绍，在此不再进行赘述。
参见图3与图4，在本发明实施例中，所述紫外探测器还可以包括位于所述叉指电极3中正电极背向所述衬底1一侧表面的第一接触粒51；其中，所述第一接触粒51突出所述隔离层4；位于所述叉指电极3中负电极背向所述衬底1一侧表面的第二接触粒52；其中，所述第二接触粒52突出所述隔离层4。
上述第一接触粒51为叉指电极3中的正电极与外界其他部件电连接的接触点。该第一接触粒51通常需要突出叉指电极3的正电极，以防止在使用以及测试过程中外界部件的接头划伤叉指电极3的正电极。需要说明的是，若上述隔离层4覆盖叉指电极3的表面，至少需要保证第一接触粒51突出隔离层4，以保证叉指电极3的正电极可以与外界的其他部件电连接。
与第一接触粒51相类似，上述第二接触粒52为叉指电极3中的负电极与外界其他部件电连接的接触点。该第二接触粒52通常需要突出叉指电极3的负电极，以防止在使用以及测试过程中外界部件的接头划伤叉指电极3的负电极。需要说明的是，若上述隔离层4覆盖叉指电极3的表面，至少需要保证第二接触粒52突出隔离层4，以保证叉指电极3的负电极可以与外界的其他部件电连接。
具体的，在本发明实施例中，所述第一接触粒51可以为In粒；所述第二接触粒52同样可以为In粒；即上述第一接触粒51与第二接触粒52的材质可以为铟(In)。铟的质地比较软，使用铟粒作为第一接触粒51个第二接触粒52可以有效保证在使用以及测试过程中外界部件的接头不会划伤叉指电极3。
本发明实施例所提供的一种紫外探测器，在叉指电极3的正电极背向衬底1一侧表面设置有第一接触粒51，并在叉指电极3的负电极背向衬底1一侧表面设置有第二接触粒52。通过第一接触粒51与第二接触粒52可以有效保护在使用以及测试过程中外界部件的接头不会划伤叉指电极3。
下面对本发明所提供的一种紫外探测器的制备方法进行介绍，下文描述的制备方法与上述描述的紫外探测器的结构可以相互对应参照。
请参考图6至图10，图6至图10为本发明实施例所提供的一种紫外探测器制备方法的工艺流程图。
参见图6，在本发明实施例中，紫外探测器的制备方法包括：
S101：在衬底表面设置光电薄膜。
在本发明实施例中，所述光电薄膜2为宽禁带半导体氧化物薄膜。有关衬底1以及光电薄膜2的具体结构已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
参见图7，在本步骤中，通常会具体使用分子束外延(MBE)设备或者有机金属化合物化学气相沉积(MOCVD)在衬底1表面生长材质为宽禁带半导体氧化物的光电薄膜2。有关具体的生长步骤可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
S102：在光电薄膜表面设置叉指电极。
参见图8，具体的，在本步骤中通常是先通过例如热蒸发等工艺在光电薄膜2表面蒸镀一导电层，该导电层可以是金层或其他材质的导电层；之后再通过光刻蚀或湿法刻蚀将导电层刻蚀成预设形状的叉指电极3。有关叉指电极3的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。有关热蒸发、光刻蚀以及湿法刻蚀的具体步骤可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
S103：在光电薄膜表面设置隔离层，以制成紫外探测器。
参见图9，在本发明实施例中，所述隔离层4至少对氧气具有隔离性，且所述隔离层4至少对紫外光具有透过性。有关隔离层4的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
在本步骤中，会在光电薄膜2表面设置用于将光电薄膜2至少与外界环境中的氧气相互隔离的隔离层4，以提高紫外探测器的响应度。当然，需要保证至少紫外光可以透过隔离层4射入光电薄膜2以产生光生载流子，以使紫外探测器可以正常工作。
参见图10，作为优选的，本步骤可以具体为在所述光电薄膜2表面中位于所述叉指电极3的正电极与所述叉指电极3的负电极之间的光敏区域21设置隔离层4。有关光敏区域21的具体内容以在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。在本步骤中仅仅将隔离层4设置在光敏区域21即可极大的增加紫外探测器的响应度；相比于将隔离层4整面覆盖在光电薄膜2表面，可以在保证紫外探测器具有良好响应度的同时，尽可能减少材料的浪费。
本发明实施例所提供的一种紫外探测器的制备方法，会在光敏薄膜表面设置至少对氧气具有隔离性，同时至少对紫外光具有透过性的隔离层4将光电薄膜2与外界环境中的氧气相互隔离。由于以宽禁带半导体氧化物作为材质的光电薄膜2表面通常具有氧空位，可以吸附氧气形成氧负离子。在紫外光照条件下，光电薄膜2中的光生载流子分离，其中空穴会与氧负离子结合而使氧气发生脱附。由于此时光生载流子中空穴的缺失，可以使光生载流子中的电子寿命显著增加。由于吸附和脱附在通常情况下是一个动态平衡的过程，通过隔离层4使光电薄膜2表面隔离氧气之后，会打破该平衡，从而使得从光电薄膜2表面脱附的氧气增多，从而极大的增加光生载流子中的电子寿命，进而增加紫外探测器的响应度。
有关本发明中紫外探测器的具体制作步骤将在下述发明实施例中做详细介绍。
请参考图11与图12，图11与图12为本发明实施例所提供的一种具体的紫外探测器制备方法的工艺流程图。
参见图11，在本发明实施例中，紫外探测器的制备方法包括：
S201：在衬底表面设置光电薄膜。
S202：在光电薄膜表面设置叉指电极。
在本发明实施例中，S201与S202分别与上述发明实施例中S101以及S102基本相同。详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。
S203：在叉指电极的正电极表面设置第一接触粒，并在叉指电极的负电极表面设置第二接触粒。
参见图12，在本步骤中，会分别在叉指电极3的正电极以及叉指电极3的负电极表面设置对应的第一接触粒51以及第二接触粒52。通常情况下，在本步骤中仅仅会设置一个第一接触粒51以及一个第二接触粒52。通过第一接触粒51与第二接触粒52可以有效保证在使用以及测试过程中外界部件的接头不会划伤叉指电极3。
具体的，在本发明实施例中，上述第一接触粒51与第二接触粒52可以均为In粒，则本步骤可以具体为：在所述叉指电极3的正电极表面按压In粒作为第一接触粒51；并在所述叉指电极3的负电极表面按压In粒作为第二接触粒52。需要说明的是，上述第一接触粒51以及第二接触粒52需要突出叉指电极3的表面，以防止在使用以及测试过程中外界部件的接头划伤叉指电极3情况的发生。
S204：在光电薄膜表面涂覆硅胶。
在本发明实施例中，由于硅胶在符合隔离层4需要满足的条件下，成本非常低，则在本发明实施例中隔离层4的材质优选为硅胶。相应的在本步骤中，会先在光电薄膜2表面涂覆硅胶。通常情况下，在本步骤中需要使得涂覆的硅胶覆盖光电薄膜2表面的光敏区域21，即叉指电极3之间所裸露出的光敏薄膜。具体的，在本发明实施例中上述叉指电极3通常设置在光电薄膜2表面预留的叉指区域，则在本步骤中通常具体是在上述叉指区域表面涂覆硅胶。通常情况下，上述涂覆在光电薄膜2表面的硅胶的厚度的取值范围通常为0.01mm至100mm，包括端点值。
需要说明的是，在本步骤中，该由硅胶构成的隔离层4容易覆盖在叉指电极3表面。若在本步骤之前在叉指电极3表面设置有上述第一接触粒51以及第二接触粒52，需要保证第一接触粒51以及第二接触粒52可以突出隔离层4表面。还需要说明的是，即便在本步骤之前不再叉指电极3表面设置第一接触粒51以及第二接触粒52，在本步骤中仍然可以选用硅胶作为隔离层4，即在本发明实施例中隔离层4材料的选择与上述S203之间并没有必然的联系。
S205：在预设温度下加热硅胶至预设时间，以形成硅胶层。
在本步骤中，具体会在预设温度下加热硅胶预设时间，以对硅胶进行固化，形成硅胶层覆盖在光电薄膜2表面。通常情况下，在本发明实施例中上述加热硅胶时的温度范围，即上述预设温度的取值范围通常为30℃至300℃，包括端点值；上述加热硅胶的时间，即上述预设时间的取值范围通常为1小时至100小时，包括端点值。
本发明实施例所提供的一种紫外探测器的制备方法，通过在叉指电极3的正电极背向衬底1一侧表面设置有第一接触粒51，并在叉指电极3的负电极背向衬底1一侧表面设置有第二接触粒52，可以有效保护在使用以及测试过程中外界部件的接头不会划伤叉指电极3。
有关本发明所提供的紫外探测器的具体参数将在下述发明实施例中做详细介绍。
请参考图13，图13为Mg0.4Zn0.6O紫外探测器涂覆有机硅胶前后的光响应曲线。
区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的说明隔离层4对紫外探测器响应度的提升效果。其余内容已在上述发明实施例中进行了详细介绍，在此不再进行赘述。
在本发明实施例中，设置有一个对照组和一个初始实验组。在对照组中紫外探测器的光电薄膜2的材质具体为Mg0.4Zn0.6O；位于光电薄膜2表面的叉指电极3具体为厚度为50nm的金电极，叉指电极3的指间距为5μm，其叉指对数为10对，其叉指长度为0.5mm，其叉指宽度为5μm，并在叉指电极3的正电极以及负电极表面分别设置有In粒。
在初始实验组中的紫外探测器的各项参数与对照组中紫外探测器的各项参数相同，即光电薄膜2的材质具体为Mg0.4Zn0.6O；位于光电薄膜2表面的叉指电极3具体为厚度为50nm的金电极，叉指电极3的指间距为5μm，其叉指对数为10对，其叉指长度为0.5mm，其叉指宽度为5μm，并在叉指电极3的正电极以及负电极表面分别设置有In粒。
其中，初始实验组与对照组的区别在于，在实现组中通过硅胶对紫外探测器表面进行了修饰，即在光电薄膜2表面设置有叉指电极3的叉指区域表面涂覆有0.5mm厚的硅胶，并在80℃的温度下加热该硅胶12小时以形成隔离层4。需要说明的是，在上述叉指区域表面涂覆硅胶即在上述光敏区域21表面设置隔离层4。在80℃的温度下加热硅胶12小时可以使得硅胶恰好固化，且不会引起该硅胶变性。
本发明实施例涉及的紫外探测器性能是通过测试光响应特征曲线来实现的。涉及的表征方法为：使用带紫外增强氙灯和锁相放大器的光响应测试系统来测定光响应特征曲线。参见图11，在本发明实施例中，在10V偏压时，对照组中未经修饰的紫外探测器的响应度峰值为26A/W；而在初始实验组中经过修饰的紫外探测器的响应度峰值为191A/W，在初始实验组中紫外探测器的响应度峰值为对照组中紫外探测器的响应度峰值的7.3倍。
进一步的，在紫外探测器中使用不同材质的光电薄膜2时，其响应度会发生相应的变化，详细内容请参考下表1。其中实验组1中紫外探测器中光电薄膜2的材质为ZnO；实验组2中紫外探测器中光电薄膜2的材质为Mg0.1Zn0.9O；实验组3中紫外探测器中光电薄膜2的材质为Mg0.5Zn0.5O；实验组4中紫外探测器中光电薄膜2的材质为Mg0.9Zn0.1O；实验组5中紫外探测器中光电薄膜2的材质为Ga2O3；上述实验组1至实验组5中紫外探测器的其余参数均与上述初始实验组中紫外探测器的参数相同。
表1.光电薄膜材质对紫外探测器响应度的影响
通过上表可知，当紫外探测器中光电薄膜2的材质依次为ZnO、Mg0.1Zn0.9O、Mg0.5Zn0.5O、Mg0.9Zn0.1O、Ga2O3时，其响应度峰值分别为上述对照组中响应度峰值的10.1倍、9.5倍、7.0倍、5.6倍、9.1倍；对于光电薄膜2材质为MgZnO的紫外探测器来说，光电薄膜2中Zn含量比例越大，其响应度峰值越高。
进一步的，在紫外探测器中使用不同厚度的硅胶作为隔离层4时，其响应度会发生相应的变化，详细内容请参考下表2。其中实验组1中隔离层4的厚度为0.01mm；实验组2中隔离层4的厚度为0.1mm；实验组3中隔离层4的厚度为1mm；实验组4中隔离层4的厚度为10mm；实验组5中隔离层4的厚度为100mm；上述实验组1至实验组5中紫外探测器的其余参数均与上述初始实验组中紫外探测器的参数相同。
表2.隔离层厚度对紫外探测器响应度的影响
通过上表可知，当紫外探测器中隔离层4的厚度依次为0.01mm、0.1mm、1mm、10mm、100mm时，其响应度峰值分别为上述对照组中响应度峰值的2.1倍、7.2倍、3.2倍、1.4倍、1.1倍；从中可以看出以硅胶为材质的隔离层4的厚度的取值范围为0.1mm至0.5mm之间较为合适。
进一步的，在制备紫外探测器时，在加热硅胶过程中，若使用不同的温度加热硅胶，其响应度会发生相应的变化，详细内容请参考下表3。其中实验组1中加热温度为30℃；实验组2中加热温度为50℃；实验组3中加热温度为100℃；实验组4中加热温度为200℃；实验组5中加热温度为300℃；上述实验组1至实验组5中紫外探测器的其余参数均与上述初始实验组中紫外探测器的参数相同。
表3.隔离层加热温度对紫外探测器响应度的影响
通过上表可知，当紫外探测器中以硅胶作为隔离层4时，在上述条件下对硅胶加热温度为30℃时硅胶未固化；对硅胶加热温度为50℃时硅胶未完全固化，均无法测量其响应度。对硅胶加热温度为100℃以及200℃时，紫外探测器的响应度最佳；对硅胶加热温度为300℃时，硅胶会发生变性，从而影响紫外探测器的响应度。
进一步的，在制备紫外探测器时，在加热硅胶过程中，若对硅胶加热不同的时长，其响应度会发生相应的变化，详细内容请参考下表4。其中实验组1中加热时长为1小时；实验组2中加热时长为5小时；实验组3中加热时长为30小时；实验组4中加热时长为70小时；实验组5中加热时长为100小时；上述实验组1至实验组5中紫外探测器的其余参数均与上述初始实验组中紫外探测器的参数相同。
表4.隔离层加热时长对紫外探测器响应度的影响
通过上表可知，当紫外探测器中以硅胶作为隔离层4时，在上述条件下对硅胶加热时长为1小时时硅胶未固化；对硅胶加热时长为5小时时硅胶未完全固化，均无法测量其响应度。对硅胶加热时长为30小时时，紫外探测器的响应度最佳；之后随着加热时长的增加，紫外探测器的响应度逐步减小；即加热时长在12小时至30小时之间时紫外探测器的性能良好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种紫外探测器及一种紫外探测器的制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种紫外探测器，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底表面的光电薄膜；其中，所述光电薄膜为宽禁带半导体氧化物薄膜；
位于所述光电薄膜背向所述衬底一侧表面的叉指电极；
覆盖所述光电薄膜背向所述衬底一侧表面的隔离层；其中，所述隔离层至少对氧气具有隔离性，且所述隔离层至少对紫外光具有透过性。
2.根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述隔离层覆盖所述光电薄膜背向所述衬底一侧表面中，位于所述叉指电极的正电极与所述叉指电极的负电极之间的光敏区域。
3.根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述隔离层为硅胶层。
4.根据权利要求3所述的紫外探测器，其特征在于，所述光电薄膜为：
氧化锌薄膜、或氧化锌镁薄膜、或氧化镓薄膜。
5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的紫外探测器，其特征在于，所述紫外探测器还包括：
位于所述叉指电极中正电极背向所述衬底一侧表面的第一接触粒；其中，所述第一接触粒突出所述隔离层；
位于所述叉指电极中负电极背向所述衬底一侧表面的第二接触粒；其中，所述第二接触粒突出所述隔离层。
6.根据权利要求5所述的紫外探测器，其特征在于，所述第一接触粒为In粒；所述第二接触粒为In粒。
7.一种紫外探测器的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底表面设置光电薄膜；其中，所述光电薄膜为宽禁带半导体氧化物薄膜；
在所述光电薄膜表面设置叉指电极；
在所述光电薄膜表面设置隔离层，以制成所述紫外探测器；其中，所述隔离层至少对氧气具有隔离性，且所述隔离层至少对紫外光具有透过性。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述光电薄膜表面设置隔离层包括：
在所述光电薄膜表面中位于所述叉指电极的正电极与所述叉指电极的负电极之间的光敏区域设置隔离层。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述光电薄膜表面设置隔离层包括：
在所述光电薄膜表面涂覆硅胶；
在预设温度下加热所述硅胶至预设时间，以形成硅胶层。
10.根据权利要求7至9任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述光电薄膜表面设置隔离层之前，所述方法还包括：
在所述叉指电极的正电极表面设置第一接触粒，并在所述叉指电极的负电极表面设置第二接触粒；
所述在所述光电薄膜表面设置隔离层包括：
在所述光电薄膜表面设置隔离层；其中，所述第一接触粒和所述第二接触粒突出所述隔离层。
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