CN210092110U - 一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器 - Google Patents
一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，包括N型SiC衬底层；在所述N型SiC衬底层正面依次外延的非故意掺杂SiC吸收层和AlN帽层；在整个器件背面设置的N型欧姆接触背电极；在所述AlN帽层上设置的半透明肖特基电极；在所述半透明肖特基电极上设置的Pad电极。本实用新型结合了AlN材料在深紫外的探测优势和与SiC材料间较小的晶格失配和热失配，采用AlN帽层作为深紫外的吸收层，大大提高SiC紫外探测器在深紫外探测的响应度，该器件具有结构简单、无需刻蚀且与LED工艺相兼容的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体光电器件技术领域，具体涉及一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器。
背景技术
以SiC、GaN和AlN为代表的宽禁带半导体材料是近年来国内外研究的热点。具有宽禁带、耐高温、高电子饱和漂移速度以及化学稳定性优等显著的材料性能优势。其中SiC材料禁带宽度为3.23eV,是制备可见光盲紫外探测器的优选材料，然而其在深紫外波段响应较弱；而Ⅲ族氮化物体系的AlN材料,其禁带宽度高达6.2eV是深紫外的优选材料，然而采用蓝宝石衬底的AlN材料晶格失配和热失配较大，导致其光谱响应度较低，暗电流较高，且由于蓝宝石的绝缘性只能制作平面结构，通常需要刻蚀，刻蚀会带来二次损伤进一步增加器件的暗电流。
SiC材料和AlN材料间具有较小的晶格失配和热失配，SiC上外延AlN可以获得较高的晶体质量。本实用新型结合两种材料体系的光学特性，发展了一种新型的探测器结构，增强了SiC紫外探测器的深紫外探测效率，有利于紫外光谱分析，且结构简单，适合于批量生产。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，增强了SiC紫外探测器在深紫外波段的探测效率，有效提高了探测器对目标物体的光谱分辨能力。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，包括
N型SiC衬底层；
在所述N型SiC衬底层正面依次外延的非故意掺杂SiC吸收层和AlN帽层；
在整个器件背面设置的N型欧姆接触背电极；
在所述AlN帽层上设置的半透明肖特基电极；
在所述半透明肖特基电极上设置的Pad电极。
进一步改进在于，所述N型SiC衬底层的厚度为350μm，载流子浓度为1×1018cm-3。
进一步改进在于，所述非故意掺杂SiC吸收层的厚度为3μm。
进一步改进在于，所述AlN帽层为金属有机物化学气相沉积生长结构。
进一步改进在于，所述AlN帽层的厚度为10nm-20nm。
进一步改进在于，所述半透明肖特基电极为圆形、方型或者叉指型，且半透明肖特基电极为Ni/Au、Pt/Au或者石墨烯结构。
进一步改进在于，所述半透明肖特基电极的厚度≤5nm。
另外，所述欧姆接触背电极、半透明肖特基电极和Pad电极均采用电子束蒸发方法制作而成。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型结合了AlN材料在深紫外的探测优势和与SiC材料间较小的晶格失配和热失配，采用AlN帽层作为深紫外的吸收层，大大提高SiC紫外探测器在深紫外探测的响应度，该器件具有结构简单、无需刻蚀且与LED工艺相兼容的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型有无AlN帽层的对比图；
图中：101、N型SiC衬底层；102、非故意掺杂SiC吸收层；103、AlN帽层；104、N型欧姆接触背电极；105、半透明肖特基电极；106、Pad电极。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器的实施例结构，其包括N型SiC衬底层101，厚度为350μm，载流子浓度为1×1018cm-3；在N型SiC衬底层101正面依次外延3μm厚的非故意掺杂SiC吸收层102；采用MOCVD外延生长20nm厚的AlN帽层103。采用电子束蒸发在整个外延结构背面制作一层2um厚的Ti/Al/Ni/Au N型欧姆接触背电极104；在AlN帽层103表面采用电子束蒸发制作Pt(2.5nm)/Au(2.5nm)半透明肖特基电极105；在半透明肖特基电极105上面制作2um厚的Ti/Au接触Pad电极106。
如图2所示，本实施例对比结构为无AlN帽层103的传统SiC肖特基势垒紫外探测器。新结构增加了一层20nm的AlN帽层103，克服了SiC材料深紫外吸收效率较低的问题，深紫外光子在AlN材料中高效吸收，进而器件响应度在深紫外区显著增强。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，其特征在于：包括
N型SiC衬底层(101)；
在所述N型SiC衬底层(101)正面依次外延的非故意掺杂SiC吸收层(102)和AlN帽层(103)；
在整个器件背面设置的N型欧姆接触背电极(104)；
在所述AlN帽层(103)上设置的半透明肖特基电极(105)；
在所述半透明肖特基电极(105)上设置的Pad电极(106)。
2.根据权利要求1所述的一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，其特征在于：所述N型SiC衬底层(101)的厚度为350μm，载流子浓度为1×1018cm-3。
3.根据权利要求1所述的一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，其特征在于：所述非故意掺杂SiC吸收层(102)的厚度为3μm。
4.根据权利要求1所述的一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，其特征在于：所述AlN帽层(103)为金属有机物化学气相沉积生长结构。
5.根据权利要求1所述的一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，其特征在于：所述AlN帽层(103)的厚度为10nm-20nm。
6.根据权利要求1所述的一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，其特征在于：所述半透明肖特基电极(105)为圆形、方型或者叉指型，且半透明肖特基电极(105)为Ni/Au、Pt/Au或者石墨烯结构。
7.根据权利要求1所述的一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器，其特征在于：所述半透明肖特基电极(105)的厚度≤5nm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201920907839.1U CN210092110U (zh) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | 一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201920907839.1U CN210092110U (zh) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | 一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN210092110U true CN210092110U (zh) | 2020-02-18 |
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| CN201920907839.1U Active CN210092110U (zh) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | 一种深紫外增强的SiC肖特基势垒型紫外探测器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN210092110U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111490112A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-04 | 南京大学 | 一种新型碳化硅肖特基结极深紫外探测器及其制备方法 |
| CN114823963A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-07-29 | 西安电子科技大学 | 一种势垒增强型与U型感光窗口的4H-SiC肖特基超高温紫外光电二极管及其制备方法 |
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2019
- 2019-06-17 CN CN201920907839.1U patent/CN210092110U/zh active Active
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN111490112A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-04 | 南京大学 | 一种新型碳化硅肖特基结极深紫外探测器及其制备方法 |
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| CN114823963B (zh) * | 2022-04-22 | 2024-01-23 | 西安电子科技大学 | 一种势垒增强型与u型感光窗口的肖特基紫外光电二极管 |
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