TW200950109A - UV inspector for zinc oxide nano-pillar - Google Patents

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TW200950109A TW97118624A TW97118624A TW200950109A TW 200950109 A TW200950109 A TW 200950109A TW 97118624 A TW97118624 A TW 97118624A TW 97118624 A TW97118624 A TW 97118624A TW 200950109 A TW200950109 A TW 200950109A
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shi-ming Peng
cheng-zhi Wu
tian-long Zhang
Wei-Xun Shi
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Univ Nat Formosa
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200950109 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種氧化鋅奈米柱之紫外光檢測器,特別是 指一種製作方法為先對基板連同其上之晶種層之堆疊結構以低 溫化學槽水浴法進行化學反應,再利用光微影技術的光罩圖形 疋義出光檢測器之主動區域,並同時形成第一電極與第二電極 的氧化辞奈米柱之紫外光檢測器。 Φ 【先前技術】 近年對於紫外光短波長光電元件的研究進展快速,這些操 •作於短波段之光電元件的應用範圍相當廣,例如應用在雷射視 力矯正雷射除斑美容、可見光到紫外光的偵測、臭氧層的監控 等等。
傳統紫外光檢測器上使用第三代半導體的氮化鎵(GaN)做 為材料,GaN是屬於直接能隙的材料,且其能隙值約為&4 eV _ (365 nm),可以被應用在短波長的範圍,但所需製程溫度高且 束缚能只有24 meV。 在光纖傳輸系統中,影像與資料經電訊號調變後,透過光 發送器轉為光訊號,經光纖傳輸到達光偵測器端,將光訊號轉 變為電訊號,經過解調而獲得影像與資料。光偵測器模組主要 是由光檢測元件與放大、濾波及訊號處理單元所組成,其中光 檢測元件之作用為將所接收到之光訊號轉換為電訊號。依結構 分類’常用之光偵測器包括光導(photoconductor)、 p_n 200950109 junction、p-i-n photodetector、蕭基位障(Schottky barrier diodes)、 金屬-半導體-金屬光偵測器 (metal-semiconductor-metal photodetectors, MSM PDs)、 光電晶體(phototransistor)、光偵測陣列(detector array)和 雪崩型光债測器(avalanche detectors, APD)等。 其中p-i-n光偵測器由於可藉由本質層(I層)厚度之調 整’來達到最佳之量子效率及頻率響應,因此是最常使用之光 G 偵測器。另一方面,金屬-半導體-金屬光偵測器製作程序簡單 與場效應晶體(FET)製作具兼容性,使得其成為光電積體電路光 • 接收器的重要組件,再加上其與生倶來低電容的特性之優點, 也成為高速操作不可或缺之元件。 目前既有的氧化鋅奈米線(nanowi re)光檢測器都是使用 化學氣相沉基法(Chemical vapor deposition,CVD)來成長氧 化辞奈米線(nanowire),將奈米線跨接於兩電極間或者將奈米 ® 柱(nanor〇d)填塞鬲分子再將電極蒸鑛(Thermal evaporat ion) 於奈米柱頂端’此製程繁雜且無法將奈米線大量增加主動層光 吸收’本發明與先前奈米柱(線)差別,無須高溫製程和受到其 他高分子以外材料影響光吸收層,且能選區成長來提升光吸收 層,大幅增加紫外光響應度。 由此可見’上述習用物品仍有諸多缺失,實非一良善之設 計者,而亟待加以改良。 200950109 本案發明人鐘於上述習用氧化辞奈米柱之紫外光檢測器所 衍生的各項缺點,乃虽思加以改良創新,並經多年苦心孤㈣ 心研究後,終於成功研發完成本件氧化辞奈妹之紫外光檢測 器。 【發明内容】 本發明之目的即在於提供一種低溫成長的氧化辞奈米柱之 1外光檢4 S ’其氧化鋅奈米柱能自由控制奈米直徑與長度。 ❿ 本發月之-人目的係在於提供-種利用自由選擇各類基板 ‘進行低溫成長奈米柱,以達到氧化鋅奈米柱之紫外光檢測器的 4 商業化。 本發明之另一目的係在於提供一種氧化鋅奈米柱之紫外光 檢測器,利用光微影技術的光罩圖形來選區成長奈米柱於主動 區域’大幅提升光吸收率。 树明之又—目的係在於提供-種氧化鋅奈米柱之紫外光 檢測器’透過光微影技術製程,可自由選擇不同金屬來提升效 應0 本發明之再-目的係在於提供一種能有效抓補電子電洞的 金屬-半導體-金屬氧化鋅奈米柱之紫外光檢蜊器。 可達成上述發明目的之氧化鋅奈米柱之紫外光檢測器,係 利用化學槽水浴法配合光微影技術的光罩圖形選區成長垂直变 高密度之氧化鋅奈米柱陣列,透過此方法可自由選擇各類基 200950109 板同時製作指叉狀(金屬_半導體—金屬結構)金屬電極間隙中 成長奈米柱陣列的光檢測器元件,且其製作成本低,配合光微 影技術的製作方法來達到保護金屬電極之效果,防止在化學槽 水冷法的製程中造成金屬電極破壞,另外可達到使用不同金屬 電極作為蕭基接觸,以優化其光檢測n元件特性。 【實施方式】 參閱®至圖二,本發明所提供之氧化辞奈米柱之紫外 ®光檢測器,主要包括有: • 《檢測器(1GQ)至少包括基板⑴、晶種層⑵、以及兩個具 t不同f )±之第冑極(31)與第二電極(32)。該基板⑴係選擇溶 點比較低的基板⑴,例如:玻璃基板、塑膠基板等;該晶種層 ()sa體成長於基板(!)上,而該第一電極ο〗)與第二電極(μ) 刀别位於日日種層(2)之不同部份上且彼此相隔一段距離。 ❹ 請再次參照圖一,係利用射頻濺鍍(RF-Sputter)沉積技術 製程將基板(1)上的晶體成核與成長有晶種層⑵,利用射頻減 鍍形成氧化鋅晶種層(2),以解決玻璃基板(1)與氧化辞介面之 日日種層(2) ’亦同時解決晶格不匹配之問題,且經由調節晶種層 (2)厚度的方式可達到控制尺寸之大小的晶體成長製程。 在本發明之一實施例中,更可在同質晶體成長的晶種層(2) 之步驟與後續電極材料層⑶製作之步驟間,先對基板⑴連同 其上之晶種層(2)之堆疊結構以低溫化學槽水浴法進行化學反 200950109 應。本發明係使用氧化鋅奈米柱(22)作為光吸收層與主動區域 (21)之光檢測器元件,係透過低溫化學槽水浴法(低溫是指100 °C以下,化學槽水浴法是指使用化學溶液(5)調配作為反應)的 方式製備氧化辞奈米柱(22),配合光微影技術的製作方法來達 到保護金屬之效果,其能防止在化學槽水浴法的製程中造成金 屬破壞,且可使用不同金屬作為電極材料層(3)的蕭基接觸(當 金屬與半導體接觸時,界面間常會有一能階形成而阻礙電子的 〇 傳導,這能階稱為蕭基位障(schottky barrier),而所形成之 接面稱為蕭基接面),此新穎之光檢測器(100)元件對於短波長 之光吸收極為敏感,在紫外光區有很好的光響應度; 其中,此化學反應至少包括先將基板(1)連同其上之晶種層 (2)浸入化學溶液(5)(係使用包括含鋅鹽類與鹼性緩衝劑的來 源材料配置)中約持續數分鐘,該化學溶液(5)中的含鋅鹽類(硝 酸辞 Zinc Nitrate Hexahydrate、醋酸鋅 Zinc Acetate)能提 ® 供Zn2+離子,鹼性緩衝劑(氫氧化鈉NaOH、氨水NH3、烏洛托品 HMTA)提供0Γ,使該晶種層(2)在化學溶液(5)中反應成為氧化 辞錯合物(complex)。 該低溫化學槽水浴法來製備氧化鋅奈米柱(22)時,為在化 學溶液(5)中使用包括硝酸鋅與氨水的來源材料配置,調配整體 的濃度與酸鹼值(由於使用化學粉末來調配溶液,調整適當的 濃度IMm〜1M,在加入氨水後,能利用氨水來調整溶液中的酸鹼 200950109 值(即pH值,約pH 9〜10)),而調整溶液濃度與氨水量能調整氧 化辞成長的速度,然後將基板(1)置入化學溶液(5)中,進行沈 積氧化鋅晶種層(2)晶體成長製程,在晶種層(2)之成長期間, 可進一步利用恆溫系統使得氧化鋅晶種層(2)在低於1〇〇t>c以下 成長,藉最佳化晶種層(2)之成長條件以得到最佳化的垂直型氧 化鋅奈米柱(2 2 )陣列。 凊同時參照圖一,氧化鋅奈米柱(22)陣列在成長過程中, ® 溶液中會造成指叉狀第一電極(31)與第二電極(32)金屬結構上 的改變,因而影響元件之特性,因此能利用光微影技術與光罩 圖形相互搭配來解決。完成基板(1)與其上之晶種層(2)的清潔 處理後,利用光微影技術的光罩圖形定義出光檢測器(1〇〇)之主 動區域(21),並同時形成第一電極(31)與第二電極(32)。其中, 第電極(31)與第二電極(32)為光罩圖形曝光、顯影於基板(i) 上所構成,最後元件只有基板(1)、晶種層(2)、以及兩個具不 ❹同電性之第一電極(31)與第二電極(32),且在最後元件製程完 畢中會再使用丙酮、酒精溶劑將第一電極(31)與第二電極(32) 的光阻去除掉。 如圖二所示,在本發明之紫外線光檢測器(1〇〇)實施例之製 造方法,其定義出主動區域(21)以及形成第一電極(31)與第二 電極(32)時,係塗覆正光阻(6)於晶種層(2)上且搭配MAS](_a光 罩圖形(41)與MASK-B光罩圖形(42),主要目的為保護氡化鋅奈 200950109 米柱(22)在蒸鍍蕭基介面的金屬材料(7)時被破壞,另一目的為 保護第一電極(31)與第二電極(32)在化學溶液(5)中,第一電極 (31)與第二電極(32)被化學溶液(5)中的含辞鹽類鹼性缓衝劑 破壞,接續,將說明本發明之紫外線光檢測器結構之製造方法, 其至少包括: 步驟A:利用射頻滅鍵(RF-sputter)沉積技術形成氧化鋅晶 種層(2)於玻璃基板(1)上,如圖四與圖五所示; 〇 步驟B :塗佈正光阻(6)於基板(1)上,而後經乾燥烘烤(如 圖六所示); 步驟C : Mask-B光罩圖形(42)曝光、顯影於基板(1)上,利 用光微影技術將Mask-B光罩圖形(42)(如圖十八所示)圖案化在 基板(1)上的晶種層(2)定義為主動區域(21)與電極材料層 (3),使此正光阻(6)具有電極材料層(3)圖案結構,其中此主動 區域(21)圖案結構暴露出部份之晶種層(2),且電極材料層(3) ® 圖案結構較佳可呈指叉狀(如圖七所示); 步驟D :基板(1)連同晶種層(2)、電極材料層(3)與正光阻 (6)之堆疊結構以低溫化學槽水浴法進行化學反應,並於主動區 域(21)成長氧化鋅奈米柱(22)結構,該堆疊結構進行化學反應 時能再透過簡易的丨亙溫加熱方式,以控制成長氧化鋅奈米柱(22) 結構(如圖八所示); 步驟E :利用抓除方式移除主動區域(21)上的正光阻(6)以 200950109 及位於電極材料層(3)上之正光阻(6)(如圖九所示); 步驟F :塗佈正光阻(6)於基板(1)上,而後經乾燥烘烤(如 圖十所示); 步驟G : Mask-A光罩圖形(41)曝光、顯影於基板(1)上,利 用光微影技術將Mask-A光罩圖形(41)(如圖十七所示)圖案化在 基板(1)上,透過正光阻(6)與Mask-A光罩圖形(41)交替使用來 做為保護氧化鋅奈米柱(22)之光吸收層為目的,避免在最後步 ® 驟在氧化辞奈米柱(22)上蒸鍍金屬材料(7)造成對氧化辞奈米 柱(22)之光吸收層結構破壞,並留下位於晶種層之暴露部分 上之電極材料層(3),能在晶種層(2)上形成指叉狀排列之第一 電極(31)與第二電極(32)(如圖十一所示); 步驟H:在氧化鋅奈米柱(22)蒸鍍上蕭基介面的金屬材料 (7)’該金屬材料(7)與上述正光阻(6)相對應,由於有正光阻(6) 作為保護,能防止在蒸鍍金屬對奈米柱造成破壞,因此可選擇 ⑩各類之金屬材料(7)來作為蕭基介面接觸(如圖十二所示); 步驟I:使用丙酮、酒精溶劑舉離製程(Lift_0ff Pr〇cess) 抓除正光阻(6); 步驟J:形成具導電極之金屬—半導體_金屬的氧化鋅奈米柱 (22)之光檢測器(100)結構(如圖十三所示)。 請再參閱圖三,為本發明之紫外線光檢測器(1〇〇)第二實施 例的製作流程,其為紫外線光檢測器(1〇〇)在定義出主動區域 12 200950109 (21)以及形成第一電極(31)與第二電極(32)時,係先塗覆正光 阻(6)於晶種層(2)上搭配MASK-A光罩圖形(41)與MASK-B光罩 圖形(42),主要目的為保護氧化鋅奈米柱(22)在蒸鍍蕭基介面 的金屬材料(7)時被破壞,另一目的為保護第一電極(31)與第二 電極(32)在化學溶液(5)中,第一電極(31)與第二電極(32)被化 學溶液(5)中的含鋅鹽類鹼性缓衝劑破壞,其紫外線光檢測器結 構之製造方法,至少包括: 〇 步驟A’ :利用射頻濺鑛(RF-sputter)沉積技術形成氧化辞 晶種層(2)於玻璃基板(1)上(如圖四與圖五所示); 步驟B’ :塗佈正光阻(6)於基板(1)上,而後經乾燥烘烤(如 圖十所示); 步驟C’ : Mask-A光罩圖形(41)曝光、顯影於基板(1)上, 利用光微影技術將Mask-A光罩圖形(41)(如圖十七所示)圖案化 在基板(1)上的晶種層(2)定義為主動區域(21)與電極材料層 ® (3),使此正光阻(6)具有電極材料層(3)圖案結構,其中此主動 區域(21)圖案結構暴露出部份之晶種層(2),且電極材料層(3) 圖案結構較佳可呈指叉狀(如圖十一所示); 步驟D’ :在主動區域(21)蒸鍍上蕭基介面的金屬材料 (7),該金屬材料(7)與正光阻(6)相對應,透過正光祖與MASK-A 光罩圖形(41)來定義指叉電極形狀,因此可選擇各類之金屬材 料(7)來作為蕭基介面接觸(如圖十二所示); 13 200950109 步驟E’ :使用丙酮、酒精溶劑舉離製程(Uft_〇ff泞 抓除正光阻(6)(如圖十四所示); 步驟F .塗佈正光阻⑻於基板⑴上,而後經乾燥供烤(如 圖六所示); 步驟G’ : Mask-B光罩圖形(42)曝光、顯影於基板(1)上, 利用光微影技術將Mask—B光罩圖形(42)(如圖十八所示)圖案化 在基板(1)上,透過正光阻(6)與MASK_A光罩圖形(41)交替使用 ©纟做為保護氧化鋅奈米柱(22)之光吸收層為目的,避免主動區 域(21)與電極材料層(3)被化學溶液(5)中的含辞鹽類鹼性緩衝 劑破壞,同時,電極材料層⑶在晶種層⑵上形成指又狀排列 之第一電極(31)與第二電極(32)(如圖十五所示); 步驟Η :基板(1)連同晶種層(2)、電極材料層(3)與正光 阻(6)之堆疊結構以低溫化學槽水浴法進行化學反應,並於主動 區域(21)成長氧化鋅奈米柱(22)結構,該堆疊結構進行化反 應時能再透過簡易的但溫加熱方式,以控制成長氧化辞奈米柱 (2 2)結構(如圖十六所示); 步驟I’ :利用抓除方式移除主動區域(21)上的正光阻(6) 以及位於電極材料層(3)上之正光阻(6)形成電極之金屬半導 體"金屬的氧化鋅奈米柱(22)之光檢測器(1〇〇)結構(如圖九所 不); 步驟J :形成電極之金屬-半導體-金屬的氧化辞奈米柱 200950109 (22)之光檢測器⑽)結構(如圖十三所示)。 其中在步驟c與步驟c,中,利用射頻缝氧化辞晶種層 (2)來解決朗基板⑴與氧化鋅介面之晶種層⑵來解決晶格 不匹配之問題,且經由調節晶種層⑵厚度的方式可達到控制尺 寸之大小。本發明使料導體材料氧化鋅(⑽,室溫下能隙值 約為3.37 eV ’束缚能有6〇 _,屬於直接能隙的電極材料, 且在成長溫度上氧化鋅有較低的製程溫度,可選擇熔點比較低 ❿:基板⑴。而在步驟c與步驟c,中,利用光罩圖形曝光、顯 影於基板⑴上形成主動區域⑻與電極材料層⑶,其電極材 料層(3)之材質較佳係選用透明導電材料,(如氧化辞),且電極 材料層(3)之厚度較佳可例如介於1〇〇nm與約12〇脑之間。 本發明為短波段之光電元件的應用,來偵測短波長的訊 號,透過新穎的奈米結構特性,大幅提升在短波長的吸收與光 齡響應度,相較於傳統式薄媒光檢測器(1⑽)中有較高的光吸收面 積,且特殊的奈米結構來加速電子傳輸速度,因此,本發明有 利於在短波長元件的發展和廣泛應用。 本發明所提供之氧化鋅奈米柱之紫外光檢測器,與前述?丨 證案及其他習用技術相互比較時,更具有下列之優點·· (1)該氧化辞奈米柱陣列對於紫外光波段極為敏感,相較於 傳統式薄膜光檢測器_有較高的光吸收面積,且特殊的奈米妹 構來傳輸電子速度’因此新穎之元件對於探測短波長有極高之 15 200950109 響應度,為創新設計。 (2)利用同質晶體成長於基板上,因主動層與基板之間具較 佳之晶格匹配而使得缺陷大大地減少’因此可大幅提高晶種層 之品質,而增強晶種層之光電特性,進而可有效改善光檢測器 之響應度,並可降低雜訊等效功率,而獲得較高之檢測率。 上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明, 惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍,凡未脫離本發明 © 技藝精神所為之等效實施或變更,均應包含於本案之專利範圍 中。 綜上所述,本案不但在空間型態上確屬創新,並能較習用 物品增進上述多項功效,應已充分符合新穎性及進步性之法定 發明專利要件,爰依法提”請’㈣#局核准本件發明專 利申請案,以勵發明,至感德便。 【圖式簡單說明】 圖一為本發明氧化鋅奈米柱之紫外光檢測器之立體示意 圖; 圖二為本發明紫外光檢測器其製作過程中保護奈米柱在蒸 艘金屬破壞之製造流程圖; 圖三為本發明紫外光檢測器其製作過程中保護金屬在水溶 液中金屬被化學溶液破壞之製造流程圖; 圖四為基板初型之立體示意圖; 16 200950109 圖五為步驟A或步驟A,利用射頻濺鍍沉積技術製作氧化 辞晶種層於基板上之立體示意圖; 圖六為步驟B或步驟F,其晶種層塗佈正光阻,且經軟烤 30分鐘之立體示意圖; 圖七為步驟C其光單圖形曝光、顯影於基板上之立體示意 圃, 圖為步驟D其堆疊結構以低溫化學槽水浴法進行化學反 ❹應,並成長氧化鋅奈米柱結構之立體示意圖; 圖九為步驟E或步驟t’利用抓除方式移除光阻之立體示 圖十為步驟F或步驟B 30分鐘之立體示意圖; 圖十—為步驟G或步驟 之立體示意圖; 其晶種層塗佈正光阻,且經軟烤 C其光罩圖形曝光顯影於基板上
圖十二為步驟Η或步驟D, 體示意圖; 在奈米柱蒸鑛上金屬材料之立 圖十三為步驟J或步 結構之立體㈣圖; *成氧化鋅奈錄之光檢測器 圖十四為步驟P, 棄圖: 用'合劑舉離製程抓除正光阻之立體示 圖十五為步驟G, 其光罩圖形曝光、顯影於基板上之立體示 17 200950109 意圖; 圖十六為步驟Η’其堆疊結構以低溫化學槽水浴法進行化 學反應,並成長氧化鋅奈米柱結構之立體示意圖; 圖十七為該Mask-A光罩圖形之示意圖; 圖十八為該Mask-B光罩圖形之示意圖。 【主要元件符號說明】 100光檢測器 ❹ 1基板 2晶種層 21主動區域 22奈米柱 3電極材料層 31第一電極 32第二電極 ® 41 Mask-A光罩圖形 42 Mask-B光罩圖形 5化學溶液 61正光阻 7金屬材料 18

Claims (1)

  1. 200950109 十、申請專利範圍: 1_ 一種氧化鋅奈米柱之紫外光檢測器,包括: —基板’為低熔點的基板; 曰曰種層,位於該基板上,其中該晶種層係以化學槽水浴 法(CBD)配合光微影技術的光罩圖形選區成長氧化鋅奈米 柱陣列該基板上; —第一電極位於該晶種層之第一部分上; 〇 第—電極位於該晶種層之第二部分上,且該第一電極與 該第二電極相互分開。 如申明專利範圍第】項所述之氧化鋅奈米柱之紫外光檢測 器,其中該化學槽水浴法是指使用化學溶液調配作為反應 的方式製備氧化辞奈米柱,配合光微影技術的製作方法來 達到保護金屬之效果,防止在化學槽水浴法的製程中造成 金屬破壞’且可使用不同金屬作為電極蕭基接觸。 ❺ 3’如申請專利範圍第1項所述之氧化辞奈米柱之紫外光檢測 器,其中該基板置入化學溶液中,進行沈積氧化鋅晶種層 晶體成長製程,在晶種層之成長期間,可進一步利用恆溫 系統使得氧化辞晶種層在低於100〇c下成長,藉最佳化晶種 層之成長條件以得到最佳化的垂直型氧化辞奈米柱陣列。 4_如申請專利範圍第1項所述之氧化鋅奈米柱之紫外光檢測 器’其中該氧化鋅奈米柱陣列在成長過程中,溶液中會造 成指又狀第一電極與第二電極金屬結構上的改變,因而影 200950109 響元件之特性,因此能利用光微影技術的光罩圖形定義出 光檢測器之主動區域,並同時形成第一電極與第二電極 一種紫外線光檢測器結構之製造方法,至少包括: 步驟A :利用射頻濺鍍沉積技術形成氧化鋅晶種層於基板 上; 步驟B:塗佈正光阻於基板上,而後經乾燥供烤; 步驟C:光罩圖形曝光、顯影於基板上的晶種層定義為主動 區域與電極材料層; 步驟D:基板連同晶種層、電極材料層與正光阻之堆疊結構 以低溫化學槽水浴法進行化學反應,以成長氧化辞奈米柱 結構; 步驟EU用抓除方式移除絲區域上的正光阻以及位於電 極材料層上之正光阻; ❹ 步驟F:塗佈正光阻於基板上,而後經乾燥烘烤; 步驟光罩圖形曝光、顯影於基板上,制光微影技術將 光罩圖形圖案化在基板上,並形成第一電極與第二電極; 步驟Η:在氧化鋅奈米柱蒸鑛上蕭基介面的金屬材料; 步驟I :使用溶劑舉離製程抓除正光阻; 步驟[形成具透明導電極之金屬_半導體_金屬的氧化辞奈 米柱之光檢測器結構。 6. 如申凊專利範圍第5項所述之一種紫外線光檢測器結構之 20 200950109 製以方法其中該步驟c利用光微影技術將b光罩圖 形圖案化在基板上的晶種層定義為主動區域與電極材料 層。 如申吻專利範圍第6項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製故方 '法纟中該主動區域圖案結構暴露出部份之晶種 層’且電極材料層圖案結構較佳可呈指叉狀。 ,申》月專魏ϋ第5項所述之—種紫外線光檢測器結構之 γ方法其中該步驟C利用Jjask-Β光罩圖形曝光、顯影 於基板上’使此正光阻具有電極材料層圖案結構。 ,申叫專利$&圍第5項所述之—種紫外線錢測器結構之 製w方法’其中該步驟D的堆疊結構進行化學反應時能於 主動區域成聽化鋅奈来柱結構。 申π專利範圍第5項所述之—種紫外線光檢測器結構之 製造方法’其中該步驟D的堆疊結構進行化學反應時能再 透過怪溫加熱方式,以控制成長氧化鋅奈米柱結構。 t申叫專利範圍第5項所述之—種紫外線光檢測器結構之 製&方法’其中該步驟G光罩圖形為光罩圖形。 t申4專利㈣第5項所述之—種紫外線光檢測器結構之 •方去’其中該基板透過正光阻與Μ_—A光罩圖形交替 1使用來做為保護氡化鋅奈妹之光吸收層為目的。 13·如申請專利範圍第5項所述之—種紫外線光檢測器結構之 21 200950109 製造方法’其中該步驟G的光罩圖形曝光、顯影於基板上, 而留下位於晶種層之暴露部分上之電極材料層,能在晶種 層上形成指叉狀排列之第一電極與第二電極。 14·如申請專利範圍第5項所述之—種紫外線光檢測器結構之 製la·方法,其中該步驟H的金屬材料與正光阻相對應,由 於有正光阻作為保護,能防止在在蒸鑛金屬對奈米柱造成 破壞,因此可選擇各類之金屬材料來作為蕭基介面接觸。 A ^ ”專利_第5項所述之―種紫外線光檢測器結構之 ,ie方法其中β亥步驟I亦能使用丙酮、酒精溶劑舉離製 程抓除正光阻。 16. -種紫外線光檢測器結構之製造方法,至少包括: '驟A ·利用射㈣鍍沉積技術形成氧化鋅晶種層於基板 上; 步驟B’ :塗佈正光阻於基板上,而後經乾燥供烤; 步驟C’:光罩圖形曝光、顯影於基板上的晶種層定義為主 動區域與電極材料層; 步驟D’ :在主動區域蒸鍍上蕭基介面的金屬材料; 步驟E .使用㈣、酒精溶劑舉離製程抓除正光阻; 步驟F’:塗佈正光阻於基板上,而後經乾燥烘烤·, :騾G'·光罩圖形曝光、顯影於基板上,利用光微影技術 先罩圖形圖案化在基板上,並形成第一電極與第二電極’· 22 200950109 步驟Η’ :基板連同晶種層、電極材料層與正光阻之堆疊結 構以低溫化學槽水浴法進行化學反應,以成長氧化辞奈米 柱結構; 步驟I,:利用抓除方式移除主動區域上的正光阻以及位於 電極材料層上之正光阻; 步驟J’:形成具透明導電極之金屬_半導體—金屬的氧化辞 奈米柱之光檢測器結構。 7_如申叫專利範圍第16項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製造方法,其中該步驟C’利用光微影技術將Mask-A光罩圖 形圖案化在基板上的晶種層定義為主動區域與電極材料 層’使此正光阻具有電極材料層圖案結構。 18·如中請專利範圍第17項所述之—種紫外線光檢測器結構之 製造方法,其中該主動區域圖案結構暴露出部份之晶種 層’且電極材料層圖案結構可呈指又狀; 如申μ專利範圍第6項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製造方法,其中該步驟D’的金屬材料與正光阻與光 罩圖形相對應,由於有正光阻作為保護,能防止在化學槽 水洛法中造成的影響。 如申4專利範圍第16項所述之一種紫外線光檢測器結構之 裝造方法,其中該步驟D’的蕭基介面可選擇各類之金屬材 料來作為蕭基介面接觸。 23 200950109 21_如申請專利範圍第16項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製造方法’其中該步驟G,的光罩圖形為Mask_B光罩圖形。 如申吻專利範圍第16項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製造方法,其中該步驟G’的基板透過正光阻與Mask_B光罩 圖形交替使用來做為保護氧化鋅奈米柱之光吸收層為目 的,避免主動區域與電極材料層被化學溶液中的含鋅鹽類 驗性緩衝劑破壞。 如申明專利範圍第16項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製造方法,其中該步驟G’的光罩圖形曝光、顯影於基板上, 而電極材料層在晶種層上形成指又狀排列之第一電極與第 -電極0 24·如中請專利範圍第16項所述之—種紫外線光檢測器結構之 製造方法’其中該步驟H’的堆疊結構以低溫化學槽水浴法 進仃化學反應’並於主動區域成長氧化鋅奈米柱結構。 如申凊專利範圍第24項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製造方法,其1^該低溫化學槽水祕的溫度在低於l〇〇t以 下。 ,申π專利範ϋ第16項所述之—種紫外線光檢測器結構之 製造方法’其中該步驟Η’的堆疊結構進行化學反應時能再 透過值溫加熱方式,以控制成長氧化鋅奈米柱結構。 打.如申請專利範圍第5或16項所述之一種紫外線光檢測器結 24 200950109 構之製造方法’其中該基板係選擇熔點比較低的基板。 28·如申請專利範圍第5或16項所述之一種紫外線光檢測器結 構之製造方法’其中該基板為玻璃基板或塑膠基板。 29. 如申請專利範圍第5或16項所述之一種紫外線光檢測器結 構之製造方法,其中該化學槽水浴法更包括將基板連同其 上之晶種層浸入含辞鹽類與鹼性緩衝劑的化學溶液中。 30. 如申請專利範圍第29項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製造方法,其中該化學溶液中的含辞鹽類為硝酸鋅(Zinc Nitrate Hexahydrate)或醋酸辞(Zinc Acetate)。 31. 如申請專利範圍第29項所述之一種紫外線光檢測器結構之 製造方法,其中該該化學溶液中的鹼性緩衝劑為氫氧化鈉 (NaOH)、或氨水(NH3)、或烏洛托品(hmtA)。
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