CN1182593C - 氧化锌紫外光电探测器原型器件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的氧化锌紫外光电探测器原型器件的制备方法。它依次包括以下步骤：1)在氧化锌薄膜表面旋涂一层光刻胶，一次光刻刻出电极图形，除电极图形外，其余部分仍覆盖光刻胶涂层；2)用磁控溅射法在氧化锌薄膜表面沉积金属层，使金属层的厚度小于光刻胶涂层的厚度；3)将覆盖了金属层的氧化锌薄膜放到可溶解光刻胶的丙酮溶液中进行超声清洗，洗去光刻胶及沉积在光刻胶表面的金属层；4)在保护气氛下退火，去除电极表面有机沾污、提高欧姆接触特性。使用该方法比传统的化学湿法腐蚀法，可以有效防止由于ZnO表面被腐蚀而使器件性能变差。
Description
技术领域
本发明涉及氧化锌紫外光电探测器原型器件的制备方法。
背景技术
氧化锌(ZnO)是钎锌矿结构，直接带隙宽禁带半导体材料，室温下的禁带宽度为3.3eV。ZnO可以在低于500℃温度下生长，较GaN、SiC和其它II-IV族半导体宽禁带材料的制备温度都要低很多；锌的价格较便宜；而且，ZnO通过与MgO形成合金，可以通过调节Mg组分得到可调的带隙(从3.3-4eV)，覆盖较宽的紫外光谱范围。这些特点使氧化锌在紫外波段的探测方面具有许多潜在优点，有良好的应用前景。
目前制备ZnO紫外探测器原型器件的工艺中，在去除光刻胶和金属时，都采用化学湿法腐蚀的方法。但是ZnO是两性半导体材料，既溶于酸，又溶于碱，因此在湿法光刻过程中，必然同时会对ZnO薄膜表面造成腐蚀，影响器件的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种氧化锌紫外光电探测器原型器件的制备方法，以避免ZnO薄膜与腐蚀液的接触。
本发明方法依次包括以下步骤：
1)在氧化锌薄膜表面旋涂一层光刻胶，一次光刻刻出电极图形，除电极图形外，其余部分仍覆盖光刻胶涂层；
2)用磁控溅射法在氧化锌薄膜表面沉积金属层，使金属层的厚度小于光刻胶涂层的厚度；
3)将覆盖了金属层的氧化锌薄膜放到可溶解光刻胶的丙酮溶液中进行超声清洗，洗去光刻胶及沉积在光刻胶表面的金属层；
4)在保护气氛下退火，去除电极表面有机沾污、提高欧姆接触特性。
本发明中磁控溅射的金属可以是铝或金或铂。所说的保护气氛可以是氮气或氩气。
通常，使光刻胶的厚度在0.8～1.2微米，金属层厚度在0.2～0.5微米。氧化锌薄膜的衬底可以采用硅、蓝宝石或玻璃。
本发明采用首先在ZnO薄膜表面旋涂上光刻胶，一次光刻刻出电极图形，然后用磁控溅射法直接沉积厚度小于光刻胶涂层厚度的金属层，再将覆盖了金属层的ZnO薄膜放在极易溶解光刻胶的丙酮溶液中超声清洗，由于金属层的厚度比光刻胶薄，因此作为电极的金属与沉积在光刻胶上的金属之间存在台阶，在光刻胶被溶解的同时，沉积在光刻胶上的金属层也被清洗掉。与此相反，由于磁控溅射的粒子能量很高，金属电极与ZnO薄膜表面结合致密，因此电极在超声清洗中不会脱落，可以有效防止由于ZnO表面被腐蚀而使器件性能变差。
附图说明
附图是氧化锌薄膜紫外探测器原型器件叉指状电极显微照片。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
本发明方法依次包括以下步骤：
1.在ZnO薄膜表面旋涂上1微米厚度的光刻胶，一次光刻刻出叉指状电极(如图1所示)，除电极图形外，其余部分仍覆盖光刻胶涂层；
2.用磁控溅射法在光刻后的样品上直接沉积金属铝，金属铝层厚度控制在0.3微米。
3.将覆盖了金属铝的ZnO薄膜放在丙酮溶液中进行超声清洗，洗掉光刻胶和沉积在光刻胶上的铝层，制备出电极。
4.样品在450℃、氮气气氛保护下退火6分钟，清除紫外探测器原型器件表面有机沾污，提高欧姆接触特性。
Claims (3)
1.氧化锌紫外光电探测器原型器件的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：
1)在氧化锌薄膜表面旋涂一层光刻胶，一次光刻刻出电极图形，除电极图形外，其余部分仍覆盖光刻胶涂层；
2)用磁控溅射法在氧化锌薄膜表面沉积金属层，使金属层的厚度小于光刻胶涂层的厚度；
3)将覆盖了金属层的氧化锌薄膜放到可溶解光刻胶的丙酮溶液中进行超声清洗，洗去光刻胶及沉积在光刻胶表面的金属层；
4)在保护气氛下退火，去除电极表面有机沾污、提高欧姆接触特性。
2.根据权利要求1所述的氧化锌紫外光电探测器原型器件的制备方法，其特征是磁控溅射的金属是铝或金或铂。
3.根据权利要求1所述的氧化锌紫外光电探测器原型器件的制备方法，其特征是所说的保护气氛是氮气或氩气。
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