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申请/专利权人：上海电机学院

摘要：本发明公开了高响应度β‑Ga2O3基异质结自供能紫外探测器及其制备方法和应用，属于半导体光电器件领域。该紫外探测器由下至上包括依次层叠设置的衬底、第一电极、p型宽禁带导电薄膜、本征β‑Ga2O3薄膜耗尽层、n‑β‑Ga2O3:Sn导电薄膜、n+‑β‑Ga2O3:Sn电子收集层、MgO:Na或MgO:K薄膜钝化层和第二电极，p禁带导电薄膜的禁带宽度大于3.0eV。本发明利用化学气相沉积、金属有机物气相外延、脉冲激光沉积等真空制膜方法得到高响应度β‑Ga2O3基异质结自供能紫外探测器，有效提高了β‑Ga2O3基异质结薄膜紫外探测器的响应度，应用在日盲波段探测方面前景广阔。

主权项：1.高响应度β-Ga2O3基异质结自供能紫外探测器，其特征在于，该紫外探测器由下至上包括依次层叠设置的衬底、第一电极、p型宽禁带导电薄膜、本征β-Ga2O3薄膜耗尽层、n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜、n+-β-Ga2O3:Sn电子收集层、MgO:Na或MgO:K薄膜钝化层和第二电极；其中：所述p型宽禁带导电薄膜的禁带宽度大于3.0eV；所述本征β-Ga2O3薄膜耗尽层位于所述p型宽禁带导电薄膜和n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜之间；所述MgO:Na或MgO:K薄膜钝化层覆盖于所述n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜上；所述n+-β-Ga2O3:Sn电子收集层位于所述n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜和第二电极之间；所述第一电极为RuNiAgPtAu叠层合金薄膜，其中Ru的厚度为5-50nm，Ni的厚度为10-100nm，Ag的厚度为10-100nm，Pt的厚度为10-100nm，Au的厚度为50-1000nm；所述第二电极为TiAu叠层合金薄膜，Ti的厚度为10-500nm，Au厚度为50-1000nm；所述高响应度β-Ga2O3基异质结自供能紫外探测器的制备方法包括以下步骤：S101、清洗衬底；S102、通过真空磁控溅射在清洗后的衬底上制备RuNiAgPtAu叠层合金薄膜，作为第一电极；S103、采用选自金属有机物气相外延、脉冲激光沉积、磁控溅射或分子束外延中的一种的真空制膜方法在第一电极上制备p型宽禁带导电薄膜；S104、采用脉冲激光沉积在所述p型宽禁带导电薄膜上制备本征β-Ga2O3薄膜耗尽层；S105、采用脉冲激光沉积在所述本征β-Ga2O3薄膜耗尽层上制备n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜；S106、用掩膜板覆盖所述n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜，采用脉冲激光沉积在n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜上制备n+-β-Ga2O3:Sn电子收集层；S107、用掩膜板结合磁控溅射的真空制膜方法在n+-β-Ga2O3:Sn电子收集层上制备TiAu叠层合金薄膜，作为第二电极；S108、用掩膜板覆盖所述第二电极，采用磁控溅射的真空制膜方法在n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜上制备MgO:Na或MgO:K薄膜钝化层；所述本征β-Ga2O3薄膜耗尽层的制备工艺参数包括：通入O2气体，生长压强为0.01-0.1Pa，生长温度为380-650℃，衬底与靶材之间距离为20-50mm，生长时间为1-10min；所述n-β-Ga2O3:Sn导电薄膜的制备工艺参数包括：通入O2气体，生长压强为0.01-5Pa，生长温度为350-950℃，衬底与靶材之间距离为20-50mm，生长时间为100-240min；所述n+-β-Ga2O3:Sn电子收集层的制备工艺参数包括：通入O2气体，生长压强为0.01-5Pa，生长温度为350-950℃，衬底与靶材之间距离为20-50mm，生长时间为30-60min；所述MgO:Na或MgO:K薄膜钝化层的制备工艺参数包括：通入Ar和O2混合气体，且Ar:O2的体积比为1:0.1-10，生长压强为0.5-5Pa，溅射功率为10-80W，生长温度为200-600℃，生长时间为20-120min。

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