CN117976765A - 基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器及制备方法。该方法包括步骤：在衬底上沉积掩膜版；在掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且纳米孔阵列贯穿掩膜版以露出衬底表面；在每个纳米孔中沉积GaN纳米线阵列；在每个GaN纳米线外围沉积Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列；在核壳结构阵列上沉积第一金属电极，在衬底背离所述第一金属电极的表面沉积第二金属电极。本发明利用GaN纳米线和Ga2O3薄膜形成的核壳结构制备器件，纳米线凭借大的表面体积比和强捕光能力，能有效提高器件的光响应性能；且无需在GaN薄膜上外延Ga2O3薄膜，避免较差的薄膜质量对器件性能造成影响；同时无需ICP刻蚀，避免了刻蚀损伤。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器及其制备方法。
背景技术
光电探测器(PD)是现代光电子器件中的关键部件，广泛应用于光学成像、空间光通信、导弹制导和定位导航等民用和军事领域。经过几十年的稳步发展，现代紫外光电探测器在光响应性、信噪比、稳定性和速度等方面具有优异的性能，近年来在环境监测、先进通信、空气净化、泄漏检测和空间研究等方面的应用越来越受到人们的关注。
目前，紫外光电探测器最常见的材料是硅基材料，但是由于其带隙能量小，基于硅的紫外光电探测器必须采用昂贵的过滤器，以阻挡可见光光谱；即使如此，硅基紫外光电探测器在紫外线区域的光响应性也很低。随着人们对探测器性能要求的提高，基于SiC、AlGaN/GaN、金刚石、MgZnO/ZnO和β-Ga2O3等禁带宽度大于3eV材料的紫外光电探测器也陆续被制备出来。在这些器件中，GaN凭借其优异的性能被认为是制备紫外光电探测器最有潜力的材料。与金属-半导体-金属(MSM)和肖特基型相比，p-n结型GaN紫外光电探测器具有更低的暗电流，更快的响应速度，更高的响应率和更高的探测率。更重要的是，光生电子-空穴对可通过p-n结构自动分离，无需外部电源，也就是说它是一种自供电光伏型PD，在紫外通信和空间探测等需要自给自足功能的应用领域有着巨大的潜力。但是，由于p-n结型GaN基PD的核心是耗尽层，因此需要寻找一种窗口材料来保证紫外线能有效地到达结区。
β-Ga2O3由于具有4.9eV的大禁带隙、较高的热稳定性和化学稳定性，作为制备紫外PD窗口材料的一种有前景的候选材料受到了广泛的关注。同时，由于存在固有的氧空位，β-Ga2O3通常表现为n型半导体，也可以通过掺杂锡、硅等四价元素获得高导电性的n型β-Ga2O3。p-GaN/Ga2O3自供电紫外光电探测器虽然近年来取得了很大的进展，但其实际应用的光响应性仍然很低。
目前，p-GaN/Ga2O3自供电紫外光电探测器主要包括以下两种：
(1)薄膜型p-GaN/Ga2O3自供电紫外光电探测器：由于其工艺简单，是目前p-GaN/Ga2O3自供电紫外光电探测器最常见的类型。结合图1所示，具体是先在蓝宝石衬底上沉积质量较好的p-GaN薄膜，然后在p-GaN薄膜上外延得到n-Ga2O3薄膜(可以通过掺杂获得高导n-Ga2O3薄膜)，从而形成p-n结。与传统的紫外光电探测器相比，p-GaN/Ga2O3自供电紫外光电探测器在工作过程中利用内置电场快速分离电子-空穴对，实现在不加外部电源的情况下较好的光敏性和较快的光响应。
但是，由于β-Ga2O3属于单斜晶系，而p-GaN属于六方晶系，两者晶格失配较大，无法在p-GaN薄膜上外延得到晶体质量较好的β-Ga2O3薄膜，从而导致薄膜型p-GaN/Ga2O3自供电紫外光电探测器的光响应性能远远达不到应用要求。另外，如图1所示，在薄膜型p-GaN/Ga2O3自供电紫外光电探测器制备过程中需要利用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀β-Ga2O3薄膜露出p-GaN薄膜表面，然后分别在n-Ga2O3薄膜和p-GaN薄膜表面沉积金属电极，但ICP刻蚀存在很多缺点，包括引入悬空键、缺陷、表面陷阱、载流子泄漏路径和材料中的复合中心。同时，干法刻蚀的费用较高，而且当使用较高的H2浓度时，干法刻蚀会导致表面粗糙度增加，进一步降低光电性能。
(2)Ga2O3纳米线(NWs)连接桥型自供电紫外光电探测器：由于纳米线具有一维的固有结构、大的表面体积比和强捕光能力，是超密度集成电路、传感器和光电探测器的理想材料。与自顶向下蚀刻的纳米线相比，自底向上生长的纳米线具有更好的结晶度和更光滑的表面，这是实现高性能光电和电子应用的关键。与薄膜型自供电紫外光电探测器相比，Ga2O3NWs连接桥型自供电紫外光电探测器凭借其独特的优势提高了探测器的光响应性能。
但是，如图2所示，由于Ga2O3 NWs在此种结构中仅作为“桥梁”连接两端的GaN NWs(位于蓝宝石衬底上)，因此Ga2O3 NWs数量极少，即在器件工作过程中真正利用p-n结参与工作的纳米线数量极少，大大影响了自供电紫外光电探测器的性能。另外，连接型的Ga2O3 NWs垂直性很差，大大降低了Ga2O3 NWs的光照面积，进一步影响了自供电紫外光电探测器的性能。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器及其制备方法，旨在解决现有基于p-GaN和Ga2O3的自供电紫外光电探测器的光响应性能较低的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其中，包括：
步骤1、在衬底上沉积掩膜版；
步骤2、在所述掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且所述纳米孔阵列贯穿所述掩膜版以露出衬底表面；
步骤3、在每个纳米孔中沉积GaN纳米岛，以所述GaN纳米岛为成核点进行纵向生长，得到GaN纳米线阵列；
步骤4、在每个GaN纳米线外围沉积Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列，其中核壳结构是指以所述GaN纳米线为内核、所述Ga2O3薄膜为外壳形成的结构；
步骤5、在所述核壳结构阵列上沉积第一金属电极，在所述衬底背离所述第一金属电极的表面沉积第二金属电极。
可选地，所述步骤1中，所述衬底为Si衬底或蓝宝石衬底，所述衬底的厚度为525-775μm。
可选地，所述步骤1中，采用电感耦合等离子体化学气相沉积法在衬底上沉积掩膜版；
所述掩膜版的厚度为30-100nm；
所述掩膜版的材料为二氧化硅或氮化硅。
可选地，所述步骤2中，所述纳米孔阵列在所述掩膜版上的密度为1×107-1×1010cm-2。
可选地，所述步骤3中，所述GaN纳米线阵列中每个GaN纳米线的直径为50-1000nm，每个GaN纳米线的长度为0.5-2μm。
可选地，所述步骤3具体包括：
将经步骤2之后的衬底放入分子束外延设备的腔室内，接着将衬底温度升高至450-500℃，然后通入Ga源；
关闭Ga源，通入氮源，在每个纳米孔中得到GaN纳米岛；
关闭氮源，升高衬底温度至700-850℃；
同时开启氮源和Ga源，以所述GaN纳米岛为成核点进行纵向生长，得到GaN纳米线阵列。
可选地，所述步骤4中，所述Ga2O3薄膜的厚度为50-200nm。
可选地，所述步骤4中，所述在每个GaN纳米线外围沉积Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列的步骤具体包括：
将经步骤3之后的衬底放入金属有机化合物化学气相沉积设备的腔室内，接着将衬底温度升高至450-600℃；
同时打开Ga源和氧源，在每个GaN纳米线外围形成Ga2O3薄膜，得到所述核壳结构阵列。
可选地，所述步骤5之后，还包括：
步骤6、将经步骤5之后的衬底进行退火处理。
本发明的第二方面，提供一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器，其中，包括第二金属电极、位于所述第二金属电极上的衬底、位于所述衬底上的掩膜版、位于所述掩膜版上的核壳结构阵列和位于所述核壳结构阵列上的第一金属电极，其中所述核壳结构阵列贯穿所述掩膜版至与所述衬底表面接触，每个核壳结构的内核为GaN纳米线、外壳为Ga2O3薄膜；
和/或，所述基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器采用本发明所述的方法制备得到。
本发明具有以下有益效果：
1)与现有Ga2O3纳米线(NWs)连接桥型自供电紫外光电探测器相比，本发明利用p-GaN纳米线和β-Ga2O3薄膜形成的核壳结构制备新型自供电紫外光电探测器，纳米线凭借大的表面体积比和强捕光能力，能有效提高自供电紫外光电探测器的光响应性能；
2)本发明不需要在p-GaN薄膜上外延β-Ga2O3薄膜，避免较差的薄膜质量对自供电紫外光电探测器性能造成影响；同时该器件结构不需要进行ICP刻蚀，避免了刻蚀损伤；
3)本发明中p型的GaN与n型的Ga2O3紧密相连形成p-n结，实现在不加外部电源的情况下进行探测，并且在金属电极的连接下每一根GaN/Ga2O3纳米线都参与工作，大大提高了探测性能；
4)本发明利用GaN纳米线强大的支撑力解决了无法在Ga2O3纳米线上沉积金属电极的难题；
5)本发明可以通过控制纳米孔的位置和尺寸来控制纳米线的最终位置和尺寸，从而得到有序纳米线阵列型p-n结自供电紫外光电探测器。
附图说明
图1为现有薄膜型p-GaN/Ga2O3自供电紫外光电探测器的结构示意图。
图2为现有Ga2O3纳米线连接桥型自供电紫外光电探测器的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其中，包括步骤：
步骤1、在衬底上沉积掩膜版；
步骤2、在所述掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且所述纳米孔阵列贯穿所述掩膜版以露出衬底表面；
步骤3、在每个纳米孔中沉积GaN纳米岛，以所述GaN纳米岛为成核点进行纵向生长，得到GaN纳米线阵列；
步骤4、在每个GaN纳米线外围沉积Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列，其中核壳结构是指以所述GaN纳米线为内核、所述Ga2O3薄膜为外壳形成的结构；
步骤5、在所述核壳结构阵列上沉积第一金属电极，在所述衬底背离所述第一金属电极的表面沉积第二金属电极。
本发明实施例采用在掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，从而实现GaN纳米线的选择性外延，解决了直接外延GaN纳米线由于间隙过小无法在GaN纳米线外围包覆Ga2O3的难题；另外，本发明实施例可以通过控制纳米孔的位置和尺寸，从而实现不同间距的纳米线阵列型p-n结紫外光电探测器；此外，本发明实施例既能利用纳米线大的表面体积比，又能避免使用干法刻蚀带来的刻蚀损伤；同时，利用GaN纳米线的支撑力实现在GaN纳米线上沉积金属电极。
下面对本发明实施例提供的自供电紫外光电探测器的制备方法进行展开介绍。
所述步骤1中，在衬底上沉积掩膜版，如图3中(a)、(b)所示。
在一种实施方式中，所述衬底可以为Si衬底或蓝宝石衬底。
在一种实施方式中，所述衬底的厚度为525-775μm。
在一种实施方式中，采用电感耦合等离子体化学气相沉积法(ICPCVD)在衬底上沉积掩膜版。
在一种实施方式中，所述掩膜版的厚度为30-100nm，如30nm、50nm或100nm等。
在一种实施方式中，所述掩膜版的材料为二氧化硅(SiO2)或氮化硅。
所述步骤2中，如图3中(c)所示，可以采用反应离子刻蚀法(RIE)在所述掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且每个纳米孔贯穿所述掩膜版以露出衬底表面，露出的衬底表面用于GaN纳米线的成核生长。
在一种实施方式中，所述纳米孔阵列在所述掩膜版上的密度为1×107-1×1010cm-2。
在一种实施方式中，步骤2包括：
在所述掩膜版上涂覆光刻胶后，进行电子束曝光；
采用反应离子刻蚀法在所述掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且所述纳米孔阵列贯穿所述掩膜版以露出衬底表面。
其中，所述光刻胶可以为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光刻胶。
其中，在所述掩膜版上涂覆的光刻胶的厚度为300-500nm，如300nm、400nm或500nm等。
所述步骤3中，在每个纳米孔中沉积GaN纳米岛，以所述GaN纳米岛为成核点进行纵向生长，得到GaN纳米线阵列，如图3中(d)、(e)所示。
在一种实施方式中，所述GaN纳米线阵列中每个GaN纳米线的直径为50-1000nm，如50nm、100nm、200nm、500nm、800nm或1000nm等，每个GaN纳米线的长度为0.5-2μm，如0.5μm、1μm、1.5μm或2μm等。
在一种实施方式中，步骤3包括：
将经步骤2之后的衬底进行去胶处理，然后放入分子束外延(MBE)设备的腔室内，接着将衬底温度升高至450-550℃(如500℃等)，然后通入Ga源，Ga原子束流等效压强可以为1×10-7-1×10-6Torr；
关闭Ga源(如三甲基镓源)，通入氮源(如氨气)，经氮与Ga反应，在每个纳米孔中得到GaN纳米岛；
关闭氮源，升高衬底温度至700-850℃(如800℃)；
同时开启氮源和Ga源，以所述GaN纳米岛为成核点开始纵向生长，得到GaN纳米线阵列。
其中，可以采用丙酮和异丙醇将经步骤2之后的衬底进行去胶处理。
所述步骤4中，在所述GaN纳米线外围包覆Ga2O3薄膜，如图3中(f)所示。
在一种实施方式中，所述Ga2O3薄膜的厚度为50-200nm。
在一种实施方式中，步骤4包括：
将经步骤3之后的衬底放入金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)设备的腔室内，接着将衬底温度升高至500℃左右；
同时打开Ga源和氧源(如O2、H2O或N2O)，在每个GaN纳米线外围形成Ga2O3薄膜，得到所述核壳结构阵列。
所述步骤5中，在所述核壳结构阵列上沉积第一金属电极，在所述衬底背离所述第一金属电极的表面沉积第二金属电极，如图3中(g)、(h)所示。
在一种实施方式中，所述第一金属电极可以为Ti电极、Au电极中的一种。
在一种实施方式中，所述沉积第一金属电极的方法可以为电子束蒸发或溅射等金属沉积方法。
在一种实施方式中，所述第二金属电极可以为Pd电极、Pt电极、Au电极中的一种。
在一种实施方式中，所述沉积第二金属电极的方法可以为电子束蒸发或溅射等金属沉积方法。
在一种实施方式中，所述基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法还包括：
步骤6、将经步骤5之后的衬底进行退火处理，目的是形成欧姆接触。
本发明实施例提供一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器，其中，包括第二金属电极、位于所述第二金属电极上的衬底、位于所述衬底上的掩膜版、位于所述掩膜版上的核壳结构阵列和位于所述核壳结构阵列上的第一金属电极，其中所述核壳结构阵列贯穿所述掩膜版至与所述衬底表面接触，每个核壳结构的内核为GaN纳米线、外壳为Ga2O3薄膜；
和/或，所述基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器采用本发明实施例所述的方法制备得到。
关于本发明实施例所述自供电紫外光电探测器的详细细节见上文，在此不再赘述。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步地说明。
实施例1
本实施例的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，具体步骤如下：
(1)在室温下采用电感耦合等离子体化学气相沉积法(ICPCVD)在Si衬底上沉积50nm厚的SiO2掩膜版。
(2)在SiO2掩膜版上旋涂400nm厚的PMMA光刻胶后，利用Raith-EBL设备进行电子束曝光；采用反应离子刻蚀法对SiO2掩膜版进行选择性刻蚀，在所述掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且所述纳米孔阵列贯穿所述掩膜版以露出衬底表面，露出的衬底表面用于GaN纳米线的成核生长。
(3)采用丙酮和异丙醇将经步骤(2)之后的衬底进行去胶处理，然后放入分子束外延(MBE)设备的腔室内，接着将衬底温度升高至500℃，然后通入三甲基镓源，Ga原子束流等效压强为5×10-7Torr；
关闭三甲基镓源，通入氨气，经氮与Ga反应，在每个纳米孔中得到GaN纳米岛；
关闭氨气，升高衬底温度至800℃；
同时开启氨气和三甲基镓源，以所述GaN纳米岛为成核点开始纵向生长，得到GaN纳米线阵列，每个GaN纳米线的直径为200nm，长度为1μm，纳米孔阵列在所述掩膜版上的密度为5×108cm-2。
(4)将经步骤(3)之后的衬底放入金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)设备的腔室内，接着将衬底温度升高至500℃；
同时打开三甲基镓源和氧源，在每个GaN纳米线外围形成Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列，Ga2O3薄膜的厚度为100nm。
(5)在所述核壳结构阵列上沉积厚度为20nm的Ti电极，在所述衬底背离所述Ti电极的表面沉积厚度为10nm的Pd电极。
(6)将经步骤(5)之后的衬底进行退火处理形成欧姆接触。
实施例2
本实施例的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，具体步骤如下：
(1)在室温下采用电感耦合等离子体化学气相沉积法(ICPCVD)在Si衬底上沉积30nm厚的SiO2掩膜版。
(2)在SiO2掩膜版上旋涂400nm厚的PMMA光刻胶后，利用Raith-EBL设备进行电子束曝光；采用反应离子刻蚀法对SiO2掩膜版进行选择性刻蚀，在所述掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且所述纳米孔阵列贯穿所述掩膜版以露出衬底表面，露出的衬底表面用于GaN纳米线的成核生长。
(3)采用丙酮和异丙醇将经步骤(2)之后的衬底进行去胶处理，然后放入分子束外延(MBE)设备的腔室内，接着将衬底温度升高至450℃，然后通入三甲基镓源，Ga原子束流等效压强为1×10-7Torr；
关闭三甲基镓源，通入氨气，经氮与Ga反应，在每个纳米孔中得到GaN纳米岛；
关闭氨气，升高衬底温度至750℃；
同时开启氨气和三甲基镓源，以所述GaN纳米岛为成核点开始纵向生长，得到GaN纳米线阵列，每个GaN纳米线的直径为50nm，长度为0.5μm，纳米孔阵列在所述掩膜版上的密度为1×1010cm-2。
(4)将经步骤(3)之后的衬底放入金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)设备的腔室内，接着将衬底温度升高至450℃；
同时打开三甲基镓源和氧源，在每个GaN纳米线外围形成Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列，Ga2O3薄膜的厚度为50nm。
(5)在所述核壳结构阵列上沉积厚度为120nm的Au电极，在所述衬底背离所述第一金属电极的表面沉积厚度为20nm的Pt电极。
(6)将经步骤(5)之后的衬底进行退火处理形成欧姆接触。
实施例3
本实施例的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，具体步骤如下：
(1)在室温下采用电感耦合等离子体化学气相沉积法(ICPCVD)在Si衬底上沉积100nm厚的SiO2掩膜版。
(2)在SiO2掩膜版上旋涂400nm厚的PMMA光刻胶后，利用Raith-EBL设备进行电子束曝光；采用反应离子刻蚀法对SiO2掩膜版进行选择性刻蚀，在所述掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且所述纳米孔阵列贯穿所述掩膜版以露出衬底表面，露出的衬底表面用于GaN纳米线的成核生长。
(3)采用丙酮和异丙醇将经步骤(2)之后的衬底进行去胶处理，然后放入分子束外延(MBE)设备的腔室内，接着将衬底温度升高至550℃，然后通入三甲基镓源，Ga原子束流等效压强为1×10-6Torr；
关闭三甲基镓源，通入氨气，经氮与Ga反应，在每个纳米孔中得到GaN纳米岛；
关闭氨气，升高衬底温度至850℃；
同时开启氨气和三甲基镓源，以所述GaN纳米岛为成核点开始纵向生长，得到GaN纳米线阵列，每个GaN纳米线的直径为1000nm，长度为2μm，纳米孔阵列在所述掩膜版上的密度为1×107cm-2。
(4)将经步骤(3)之后的衬底放入金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)设备的腔室内，接着将衬底温度升高至600℃；
同时打开三甲基镓源和氧源，在每个GaN纳米线外围形成Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列，Ga2O3薄膜的厚度为200nm。
(7)在所述核壳结构阵列上沉积厚度为20nm的Ti电极，在所述衬底背离所述第一金属电极的表面沉积厚度为100nm的Au电极。
(6)将经步骤(5)之后的衬底进行退火处理形成欧姆接触。
综上所述，本发明提供的一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器及其制备方法，通过利用SiO2掩膜版刻蚀出纳米孔的方法实现GaN纳米线的选择外延，然后通过化学气相沉积的方法将GaN纳米线外围包覆一层Ga2O3薄膜，实现单根GaN纳米线内核和Ga2O3薄膜外壳的核壳结构。同时，利用Ga2O3呈n型的特点与p-GaN纳米线实现pn结。另外，利用GaN NWs的大直径尺寸和大密度带来的强大支撑力解决了Ga2O3 NWs由于直径小密度小导致无法支撑金属电极的问题。本发明的基于p-GaN/Ga2O3材料的自供电紫外光电探测器，对发展宽禁带材料的自供电光电探测器具有重要的意义。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1、在衬底上沉积掩膜版；
步骤2、在所述掩膜版上刻蚀出纳米孔阵列，且所述纳米孔阵列贯穿所述掩膜版以露出衬底表面；
步骤3、在每个纳米孔中沉积GaN纳米岛，以所述GaN纳米岛为成核点进行纵向生长，得到GaN纳米线阵列；
步骤4、在每个GaN纳米线外围沉积Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列，其中核壳结构是指以所述GaN纳米线为内核、所述Ga2O3薄膜为外壳形成的结构；
步骤5、在所述核壳结构阵列上沉积第一金属电极，在所述衬底背离所述第一金属电极的表面沉积第二金属电极。
2.根据权利要求1所述的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述衬底为Si衬底或蓝宝石衬底，所述衬底的厚度为525-775μm。
3.根据权利要求1所述的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，采用电感耦合等离子体化学气相沉积法在衬底上沉积掩膜版；
所述掩膜版的厚度为30-100nm；
所述掩膜版的材料为二氧化硅或氮化硅。
4.根据权利要求1所述的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述纳米孔阵列在所述掩膜版上的密度为1×107-1×1010cm-2。
5.根据权利要求1所述的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述GaN纳米线阵列中每个GaN纳米线的直径为50-1000nm，每个GaN纳米线的长度为0.5-2μm。
6.根据权利要求1所述的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
将经步骤2之后的衬底放入分子束外延设备的腔室内，接着将衬底温度升高至450-550℃，然后通入Ga源；
关闭Ga源，通入氮源，在每个纳米孔中得到GaN纳米岛；
关闭氮源，升高衬底温度至700-850℃；
同时开启氮源和Ga源，以所述GaN纳米岛为成核点进行纵向生长，得到GaN纳米线阵列。
7.根据权利要求1所述的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述Ga2O3薄膜的厚度为50-200nm。
8.根据权利要求1所述的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述在每个GaN纳米线外围沉积Ga2O3薄膜，得到核壳结构阵列的步骤具体包括：
将经步骤3之后的衬底放入金属有机化合物化学气相沉积设备的腔室内，接着将衬底温度升高至450-600℃；
同时打开Ga源和氧源，在每个GaN纳米线外围形成Ga2O3薄膜，得到所述核壳结构阵列。
9.根据权利要求1所述的基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤5之后，还包括：
步骤6、将经步骤5之后的衬底进行退火处理。
10.一种基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器，其特征在于，包括第二金属电极、位于所述第二金属电极上的衬底、位于所述衬底上的掩膜版、位于所述掩膜版上的核壳结构阵列和位于所述核壳结构阵列上的第一金属电极，其中所述核壳结构阵列贯穿所述掩膜版至与所述衬底表面接触，每个核壳结构的内核为GaN纳米线、外壳为Ga2O3薄膜；
和/或，所述基于氧化镓与氮化镓的自供电紫外光电探测器采用权利要求1-9任一项所述的方法制备得到。
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