CN111341841B - 基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管及其制备方法和紫外探测器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管及其制备方法和紫外探测器件，至少包括源极、漏极、悬浮栅极以及至少一异质结沟道，源极和漏极通过异质结沟道电连接。其中，AlGaN/GaN异质结构中，AlGaN厚度低于足以产生二维电子气的临界厚度，因此在天然状态下，AlGaN/GaN异质结沟道中不存在二维电子气。在Ga2O3/TiO2悬浮栅结构中，TiO2位于所述AlGaN层之上，所述Ga2O3位于所述TiO2之上。与现有技术相比，本发明具有如下优点：(1)空穴和电子的瞬间分离，可以增加光生载流子的寿命，提高探测性能。(2)由于光生载流子和沟道电子感应速度极快，又由于二维电子气的高迁移率，所以光电流产生的速度极快，这将提高紫外探测器的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种紫外探测技术领域，特别涉及一种基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管及其制备方法和紫外探测器件。
背景技术
以GaN为代表的III-V材料为宽禁带半导体材料，且是直接带隙半导体，因此非常适合制作紫外探测器。特别是GaN材料，被称为第三代半导体中的典型材料之一。基于GaN的紫外探测器，主要分为以下几种类型：(1)光伏型紫外探测器。光伏性探测器主要包括p-n结、p-i-n结、肖特基结型等，它们结构基本相似。下面以p-i-n结探测器为例说明，其内部能带图如图1所示，是一个具有p-i-n结的半导体以及两端的欧姆接触电极。它的工作原理是：在pn结或者肖特基结的耗尽区，存在内建电场。当紫外光照射半导体时，这个内建电场可以分离光生电子空穴对，在探测器两端产生一定的电压，这就是光生伏特效应。这种探测器结构简单，不需要外加偏压，操作方便，暗电流低，但由于没有光电流增益，所以其响应灵敏度往往不如光导型探测器。(2)光电导型，又称为光敏电阻。它的器件结构如图2所示，其工作原理是：器件由半导体薄膜和位于薄膜两侧的欧姆电极组成，它可以被看作一个电阻。只不过，这个电阻在没有紫外光照射时，由于缺少自由载流子，导电能力差，呈现高阻态。此时电流很小，被称为暗电流。在有紫外光照射时，在半导体的内部产生光生载流子，光生载流子在光电导器件两侧正负电压的牵引下，分别流向相应电极。异种电荷流向相反，造成的电流方向相同。这个电流被称为光电流。所以当有光电流时，就可以知道有紫外光照射。光电导紫外探测器结构简单，光电流内部增益极高，在同样的紫外光照射下具有很大的响应电流，相比传统的来说在各个方面都有了很大的提升，但仍存在一些需要改进的地方：(1)响应速度慢，即存在光电导持续时间，增加了光响应时间，降低了紫外光探测器的响应速度；(2)暗电流大，光响应与入射光之间存在非线性变化关系，会出现假信号现象，可能会引起测量误差。(3)光生载流子的寿命短。光生载流子产生以后，不能及时分离，电子和空穴会产生复合现象，使光生载流子的寿命变短，降低光电探测的性能。
发明内容
针对现有光电导型紫外探测器的不足，本发明提出基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管及其制备方法和紫外探测器件，利用Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构实现空穴和电子的瞬间分离，能够增加光生载流子的寿命，提高探测性能；同时利用悬浮栅结构所产生的空穴感应异质结沟道中的二维电子气，由于光生载流子和沟道电子感应速度极快以及二维电子气的高迁移率，光电流产生的速度极快，大大提高紫外探测器的响应速度。
为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：
基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管，至少包括漏极(1)、源极 (2)、在衬底(6)形成至少一异质结构以及设置该异质结构上的Ga2O3/TiO2复合悬浮栅，其中，所述异质结构的界面处形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气(5)，所述二维电子气(5)受控于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅；所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅分布于源极(2)和漏极(1)之间，包括TiO2层(7) 和设置在该TiO2层(7)上Ga2O3层(8)；所述源极(2)和漏极(1)经所述异质结沟道电连接，其电流大小由所产生的二维电子气(5)决定。
作为进一步的改进方案，所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅受紫外光照射时，在 TiO2层(7)一侧产生空穴，该空穴在异质结沟道中感应出二维电子气(5)。
作为进一步的改进方案，所述异质结构至少包括GaN层(4)和设置在该 GaN层(4)上的AlGaN层(3)，所述AlGaN层(3)和GaN层(4)的界面处形成异质结沟道。
本发明还公开了基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤S1：在衬底(6)上形成至少一异质结构并形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气(5)；该异质结构至少包括GaN层(4)和设置在该GaN层(4)上的AlGaN层(3)；所述AlGaN层(3)的厚度低于足以产生二维电子气(5)的临界厚度；
步骤S2：在AlGaN/GaN异质结构形成TiO2层(7)，在该TiO2层(7)上设置Ga2O3层(8)，形成Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构；
步骤S3：制备源极(2)和漏极(1)，并使所述源极(2)与漏极(1)经异质结沟道电连接，Ga2O3/TiO2复合悬浮栅极分布于源极和漏极之间；
步骤S4：利用台面刻蚀形成器件隔离；
步骤S5：制作源极、栅极、漏极引线。
作为进一步的改进方案，所述源极(2)和漏极(1)分别与所述AlGaN/GaN 异质结构形成欧姆接触。
作为进一步的改进方案，在所述步骤S2中，利用选区刻蚀方法形成 Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构。
作为进一步的改进方案，在所述步骤S1和S2中，通过MOCVD、MBE、 PECVD外延生长方式在衬底主平面上生长形成AlGaN/GaN异质结构以及形成 Ga2O3/TiO2纳米复合结构。
于衬底主平面上形成至少一AlGaN/GaN异质结沟道，所述异质结沟道位于异质结构内，所述异质结构包括GaN和在GaN之上设置的AlGaN势垒层，所述AlGaN势垒层的厚度低于足以产生2DEG(二维电子气)的临界厚度；
于衬底主平面上形成至少一AlGaN/GaN异质结，所述异质结构的界面处为异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气；
在AlGaN/GaN异质结之上形成TiO2；
在现有材料上面形成Ga2O3层；
利用选区刻蚀方法刻蚀出Ga2O3/TiO2复合悬浮栅极；
在源极区和漏极区形成源极及漏极，并使所述源极与漏极经所述异质结沟道电连接，所述栅极分布于源极和漏极之间。
进一步的，在所述制备方法中，可以通过MOCVD、MBE、PECVD等业界已知的外延生长方式等于衬底主平面上生长形成所述AlGaN/GaN异质结构和Ga2O3/TiO2纳米复合结构。
进一步的，在所述制备方法中，可以通过ICP、RIE、湿法腐蚀等业界已知的刻蚀方法在AlGaN/GaN异质结上刻蚀出Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构。
进一步的，所述源极、漏极分别与所述AlGaN/GaN异质结构形成欧姆接触。
本发明还公开了紫外探测器件，采用至少一个基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管，该场效应管至少包括漏极(1)、源极(2)、在衬底(6)形成至少一异质结构以及设置该异质结构上的Ga2O3/TiO2复合悬浮栅，其中，所述异质结构的界面处形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气 (5)，所述二维电子气(5)受控于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅；所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅分布于源极(2)和漏极(1)之间，包括TiO2层(7)和设置在该 TiO2层(7)上Ga2O3层(8)；所述源极(2)和漏极(1)经所述异质结沟道电连接，其电流大小由所产生的二维电子气(5)决定；
所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅受紫外光照射时，在TiO2层(7)一侧产生空穴，该空穴在异质结沟道中感应出二维电子气(5)导致源极(2)和漏极(1) 之间的电流变化，该电流变化与紫外光强度相适应。
作为进一步的改进方案，多个场效应管形成阵列结构。
作为进一步的改进方案，所述异质结构至少包括GaN层(4)和设置在该 GaN层(4)上的AlGaN层(3)，所述AlGaN层(3)和GaN层(4)的界面处形成异质结沟道。
上述技术方案，与现有光电导型紫外探测器，具有完全不同的工作原理，具有如下优点：
(1)可实现日盲紫外光探测，无需增加滤光。
(2)Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构能够分离光生空穴和电子，可以提高光生载流子的寿命，增大光电流。
(3)与传统的光电导型紫外探测器相比，本探测器并非直接探测光生载流子产生的电流，而是利用光生载流子感生的2DEG产生电流的变化。由于2DEG 的迁移率远远高于光生载流子，因此电流被放大，有利于检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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p-i-n结光伏型紫外探测器示意图；
图2为光电导型紫外探测器示意图；
图3为本发明一典型实施例中一种基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管立体结构示意图；
图4为本发明中Ga2O3/TiO2复合结构的能带示意图；
图5为本发明中基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管制备方法的流程框图。
图6为本发明另一种实施例中一种基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管立体结构示意图。
其中，图3中，1为漏极，2为源极，3为AlGaN层，4为GaN层，5为二维电子气；6为衬底及缓冲层，7为TiO2层，8为Ga2O3层。
具体实施方式
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详细的描述，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的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。
参见图3，所示为本发明一典型实施例中一种基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管立体结构示意图，至少包括漏极1、源极2、在衬底6形成至少一异质结构以及设置该异质结构上的Ga2O3/TiO2复合悬浮栅，其中，所述异质结构的界面处形成异质结沟道，优选的，异质结构为AlGaN/GaN异质结沟道，其至少包括GaN层4(优选厚度为100nm)和设置在该GaN层4上的AlGaN 层3，所述AlGaN层3和GaN层4的界面处形成异质结沟道；该异质结沟道内可以形成二维电子气5，优选的，AlGaN厚度为3nm，低于足以产生二维电子气的临界厚度，因此在天然状态下，AlGaN/GaN异质结沟道中不存在二维电子气；二维电子气5受控于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅；所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅分布于源极2和漏极1之间，包括TiO2层7(优选厚度为20nm)和设置在该TiO2层7上Ga2O3层8(优选厚度为20nm)；所述源极2和漏极1经所述异质结沟道电连接，其电流大小由所产生的二维电子气5决定。
当Ga2O3/TiO2复合悬浮栅受紫外光照射时，在TiO2层7一侧产生空穴，该空穴在异质结沟道中感应出二维电子气5。因此，上述结构中，当无紫外光照射时，异质结沟道中没有二维电子气，因此沟道电阻很大，源漏电流极小，为暗电流。当一定波长的紫外光照射到悬浮栅时，在悬浮栅中会产生电子、空穴对，但由于Ga2O3和TiO2特殊的能带结构，光生空穴会迅速转移至TiO2中，而电子将不会产生流动。因此在TiO2中会有过剩的空穴而带正电，这将在AlGaN/GaN 沟道中感应出二维电子气，使源漏电流增大，构成光电流。
上述器件结构的原理和现有技术完全不同，参见图4，所示为Ga2O3/TiO2复合结构的能带示意图，由于Ga2O3的价带顶的位置更低于TiO2，这意味着在有紫外光辐照的时候，Ga2O3中的光生空穴可以流到TiO2一侧，同时由于在 Ga2O3/TiO2的导带底上存在一个尖势垒，造成TiO2中的电子不能向Ga2O3流动，因此，在TiO2一侧会有空穴的积累。又由于TiO2临近AlGaN/GaN异质结，这些积累的空穴将会在异质结沟道中感应出2DEG(二维电子气)，导致器件的源漏电流增大。由于该器件在紫外照射的过程中可以将紫外光激发的空穴和电子迅速分离，可以提高光生载流子寿命，同时可以通过光生空穴瞬时调节异质结沟道中的载流子浓度，提高探测器的分辨率和响应速度，克服现有技术的不足。
进一步的，所述源极、漏极与AlGaN/GaN异质结构形成欧姆接触，从而实现源、漏极可通过二维电子气形成电连接。进一步的，所述源极和漏极沿所述异质结沟道轴向间隔设置，所述栅极设于源极和漏极之间。在一些实施方案中，所述源极和漏极可分别设置所述异质结沟道两端处。并且，所述源极和漏极的位置可以互换。
在一些较佳实施方案中，AlGaN和GaN之间还设有插入层，用以提高异质结界面的二维电子气的迁移率。
其中，所述插入层的材质可以包括AlN等业界习用的材料。
在一些较为具体的实施案例中，所述衬底可以选自业界习用的衬底，例如蓝宝石衬底、GaN衬底、SiC衬底等，且不限于此。
基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的AlGaN/GaN场效应管可以通过习见半导体器件加工工艺制成。
上述基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管可以应用于紫外光探测，为此，本发明还公开了紫外探测器件，采用至少一个基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管，该场效应管至少包括漏极1、源极2、在衬底6形成至少一异质结构以及设置该异质结构上的Ga2O3/TiO2复合悬浮栅，其中，所述异质结构的界面处形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气5，所述二维电子气5受控于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅；所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅分布于源极2和漏极1之间，包括TiO2层7和设置在该TiO2层7上Ga2O3层8；所述源极2和漏极1经所述异质结沟道电连接，其电流大小由所产生的二维电子气5决定；
所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅受紫外光照射时，在TiO2层7一侧产生空穴，该空穴在异质结沟道中感应出二维电子气5导致源极2和漏极1之间的电流变化，该电流变化与紫外光强度相适应。
作为进一步的改进方案，多个场效应管形成阵列结构。
作为进一步的改进方案，异质结构至少包括GaN层4和设置在该GaN层4 上的AlGaN层3，所述AlGaN层3和GaN层4的界面处形成异质结沟道。
与现有紫外探测器相比，本发明基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的AlGaN/GaN 紫外探测器具有如下优点：(1)所述紫外探测器件无需增加滤光片即可实现日盲紫外光探测。(2)所述紫外探测器件能够分离光生空穴和电子，可以提高光生载流子的寿命，增大光电流。(3)与传统的光电导型紫外探测器相比，本探测器并非直接探测光生载流子产生的电流，而是利用光生载流子感生的2DEG 产生电流的变化。由于2DEG的迁移率远远高于光生载流子，因此电流被放大。
参见图5，所示为本发明基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管的制备方法的流程框图，至少包括以下步骤：
步骤S1：在衬底6上形成至少一异质结构并形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气5；该异质结构至少包括GaN层4和设置在该GaN 层4上的AlGaN层3；所述AlGaN层3的厚度低于足以产生二维电子气5的临界厚度；
步骤S2：在AlGaN/GaN异质结构形成TiO2层7，在该TiO2层7上设置Ga2O3层8，形成Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构；
步骤S3：制备源极2和漏极1，并使所述源极2与漏极1经异质结沟道电连接，Ga2O3/TiO2复合悬浮栅极分布于源极和漏极之间；
步骤S4：利用台面刻蚀形成器件隔离；
步骤S5：制作源极、栅极、漏极引线。
其中，于衬底主平面上形成至少一AlGaN/GaN异质结构，所述异质结构的界面处为异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气；
在AlGaN/GaN异质结之上形成Ga2O3/TiO2异质结构；
利用选区刻蚀方法形成Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构；
制作源极及漏极，并使所述源极与漏极经所述异质结沟道电连接，所述栅极分布于源极和漏极之间。
进一步的，在所述制备方法中，可以通过MOCVD、MBE、PECVD等业界已知的外延生长方式等于衬底主平面上生长形成所述异质结沟道。
进一步的，在所述制备方法中，可以通过ICP、RIE、湿法腐蚀等业界已知的刻蚀方法在AlGaN/GaN异质结上刻蚀出Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构。
进一步的，在所述制备方法中，可以通过金属溅射、原子层淀积等方式制作形成前述源极、漏极、栅极等。而这些电极的材质也可以选自业界常用的金属或非金属材料，特别是金属材料，例如Ti/Al/Ni/Au等等。
作为进一步的改进方案，所述源极2和漏极1分别与所述AlGaN/GaN异质结构形成欧姆接触。
本发明一典型实施例中的一种制备所述基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的 AlGaN/GaN紫外探测器方法可以包括如下步骤：
(1)在选定衬底上形成主要由AlGaN/GaN组成的异质结构，其内部分布有异质结沟道。
(2)形成Ga2O3/TiO2复合结构。
(3)选区刻蚀形成Ga2O3/TiO2复合悬浮栅极。
(4)形成源极和漏极。
(5)利用台面刻蚀形成器件隔离。
(6)制作源极、栅极、漏极引线。
在一种优选实施方式中，为了进一步增加紫外探测器件的受光面积，本发明进一步提出一种基于Ga2O3/TiO2纳米鳍条悬浮栅电极的异质结场效应管，参见图6所示，Ga2O3层形成鳍状阵列，也即Ga2O3层由多个相间Ga2O3鳍条组成，多个Ga2O3鳍条均设置在TiO2层上；复合纳米鳍条悬浮栅极分布于源极和漏极之间。该技术方案中，由于Ga2O3层形成鳍状阵列结构，悬浮栅可以三面受光，进一步增加受光面积，从而提高紫外探测的灵敏度。需要指出的是，图6中其余部分结构均与图3相同，其结构和原理参见上述内容，在此不再赘述。
进一步的，上述基于Ga2O3/TiO2纳米鳍条悬浮栅电极的异质结场效应管器件的制备方法，可以包括如下步骤：
(1)在选定衬底上形成主要由AlGaN/GaN组成的异质结构，其内部分布有异质结沟道。
(2)形成Ga2O3/TiO2复合结构。
(3)选区刻蚀形成Ga2O3/TiO2复合纳米鳍条悬浮栅极。
(4)形成源极和漏极。
(5)利用台面刻蚀形成器件隔离。
(6)制作源极、栅极、漏极引线。
采用上述基于Ga2O3/TiO2纳米鳍条悬浮栅电极的异质结场效应管，本发明还公开了一种紫外探测器件，采用至少一个基于Ga2O3/TiO2纳米鳍条悬浮栅电极的异质结场效应管，该场效应管至少包括漏极1、源极2、在衬底6形成至少一异质结构以及设置该异质结构上的Ga2O3/TiO2复合悬浮栅，其中，所述异质结构的界面处形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气5，所述二维电子气5受控于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅；所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅分布于源极2和漏极1之间，包括TiO2层7和设置在该TiO2层7上Ga2O3层8；Ga2O3层形成鳍状阵列，鳍状阵列由多个相间Ga2O3鳍条组成；所述源极2和漏极1 经所述异质结沟道电连接，其电流大小由所产生的二维电子气5决定；
所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅受紫外光照射时，在TiO2层7一侧产生空穴，该空穴在异质结沟道中感应出二维电子气5导致源极2和漏极1之间的电流变化，该电流变化与紫外光强度相适应。
上述技术方案中，由于Ga2O3层形成鳍状阵列结构，悬浮栅可以三面受光，进一步增加受光面积，从而提高紫外探测的灵敏度。
本发明不局限于前述的实施例。事实上，还可以有许多利用本发明技术特征的不同类型设计的变化实施形式。例如，在前述实施案例中，在悬浮栅极与漏极之间和源极与悬浮栅极之间的AlGaN/GaN表面还可设置氮化硅钝化层等。
需要说明的是，在本文中，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。
应当理解，以上所述仅是本发明的具体实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管，其特征在于，至少包括漏极(1)、源极(2)、在衬底(6)形成至少一异质结构，以及设置该异质结构上的Ga2O3/TiO2复合悬浮栅，其中，所述异质结构的界面处形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气(5)，所述二维电子气(5)受控于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅；所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅分布于源极(2)和漏极(1)之间，包括TiO2层(7)和设置在该TiO2层(7)上Ga2O3层(8)；所述源极(2)和漏极(1)经所述异质结沟道电连接，其电流大小由所产生的二维电子气(5)决定。
2.根据权利要求1所述的基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管，其特征在于，所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅受紫外光照射时，在TiO2层(7)一侧产生空穴，该空穴在异质结沟道中感应出二维电子气(5)。
3.根据权利要求1或2所述的基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管，其特征在于，所述异质结构至少包括GaN层(4)和设置在该GaN层(4)上的AlGaN层(3)，所述AlGaN层(3)和GaN层(4)的界面处形成异质结沟道。
4.基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
步骤S1：在衬底(6)上形成至少一异质结构，并形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气(5)；该异质结构至少包括GaN层(4)和设置在该GaN层(4)上的AlGaN层(3)；所述AlGaN层(3)的厚度低于足以产生二维电子气(5)的临界厚度；
步骤S2：在AlGaN/GaN异质结构形成TiO2层(7)，在该TiO2层(7)上设置Ga2O3层(8)，形成Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构；
步骤S3：制备源极(2)和漏极(1)，并使所述源极(2)与漏极(1)经异质结沟道电连接，Ga2O3/TiO2复合悬浮栅极分布于源极和漏极之间；
步骤S4：利用台面刻蚀形成器件隔离；
步骤S5：制作源极、栅极、漏极引线。
5.根据权利要求4所述的基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管的制备方法，其特征在于，所述源极(2)和漏极(1)分别与所述AlGaN/GaN异质结构形成欧姆接触。
6.根据权利要求4或5所述的基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，利用选区刻蚀方法形成Ga2O3/TiO2复合悬浮栅结构。
7.根据权利要求4或5所述的基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1和S2中，通过MOCVD、MBE、PECVD外延生长方式在衬底主平面上生长形成AlGaN/GaN异质结构以及形成Ga2O3/TiO2纳米复合结构。
8.紫外探测器件，其特征在于，采用至少一个基于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅的异质结场效应管，该场效应管至少包括漏极(1)、源极(2)、在衬底(6)形成至少一异质结构以及设置该异质结构上的Ga2O3/TiO2复合悬浮栅，其中，所述异质结构的界面处形成异质结沟道，所述异质结沟道内可以形成二维电子气(5)，所述二维电子气(5)受控于Ga2O3/TiO2复合悬浮栅；所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅分布于源极(2)和漏极(1)之间，包括TiO2层(7)和设置在该TiO2层(7)上Ga2O3层(8)；所述源极(2)和漏极(1)经所述异质结沟道电连接，其电流大小由所产生的二维电子气(5)决定；
所述Ga2O3/TiO2复合悬浮栅受紫外光照射时，在TiO2层(7)一侧产生空穴，该空穴在异质结沟道中感应出二维电子气(5)导致源极(2)和漏极(1)之间的电流变化，该电流变化与紫外光强度相适应。
9.根据权利要求8所述的紫外探测器件，其特征在于，多个场效应管形成阵列结构。
10.根据权利要求8或9所述的紫外探测器件，其特征在于，所述异质结构至少包括GaN层(4)和设置在该GaN层(4)上的AlGaN层(3)，所述AlGaN层(3)和GaN层(4)的界面处形成异质结沟道。
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