一種氧化鎵日盲紫外探測器及其制備方法

一種氧化鎵日盲紫外探測器及其制備方法
【專利摘要】本申請公開了一種氧化鎵日盲紫外探測器及其制備方法，其中，氧化鎵日盲紫外探測器的制備方法包括：將融化的金屬鎵旋涂于襯底表面；將表面涂覆有金屬鎵的襯底在預設溫度條件焙燒第一預設時間，預設溫度的取值范圍為800?1100℃，包括端點值，第一預設時間的取值范圍為10?200min，包括端點值；冷卻襯底以及焙燒所得產物，在襯底表面形成金屬鎵層，以及位于金屬鎵層背離襯底一側的β?氧化鎵納米線陣列薄膜；在β?氧化鎵納米線陣列薄膜背離金屬鎵層一側表面形成金屬層；引出金屬層以及金屬鎵層分別作為第一探測電極和第二探測電極。整個制備過程的制備工藝簡單、所需成本較低，且制備所得的氧化鎵日盲紫外探測器的響應速度較快。
【專利說明】
一種氧化鎵日盲紫外探測器及其制備方法
技術領域
[0001 ]本申請涉及光學探測器件技術領域，更具體地說，涉及一種氧化鎵日盲紫外探測器及其制備方法。
【背景技術】
[0002]日盲光譜區是指波長在200-280nm波段的紫外光，由于太陽輻射在這波段的光幾乎完全被地球的臭氧層所吸收，因此在這個波段內大氣層的背景輻射幾乎為零。也正是由于這個原因，工作區域在日盲光譜區的日盲紫外探測器的背景噪音極低，從而具有級高的靈敏度，可以應用于導彈預警、天際通信和火災監控等領域。而氧化鎵是一種具有廣闊應用前景的重要功能材料，其禁帶寬度為4.9eV，對應吸收波長為253nm，是一種天然的可用于制備日盲紫外探測器件的半導體材料。
[0003]現有技術中的氧化鎵日盲紫外探測器的結構如圖1所示，包括:襯底11;位于所述襯底11表面的第一電極層12;位于所述第一電極層12背離所述襯底11 一側的β-氧化鎵單晶層13;位于所述β-氧化鎵單晶層13背離所述第一電極層12—側的第二電極層14。其中所述第一電極層12與所述β-氧化鎵單晶層13形成歐姆接觸，第二電極層14與所述β-氧化鎵單晶層13形成肖特基接觸。在實際的應用過程中，所述第一電極層12和第二電極層14需要分別引出，作為所述氧化鎵日盲紫外探測器的兩個探測電極。但是由于所述氧化鎵單晶層13的制備工藝較為復雜，且所需成本較高；另外對于高電阻的β-氧化鎵材料而言，很難在所述第一電極層12表面制備與其能夠形成良好歐姆接觸的β-氧化鎵單晶層13，這進一步增加了所述氧化鎵日盲紫外探測器的制備工藝難度。
[0004]因此，亟需一種制備工藝簡單且所需成本較低的氧化鎵日盲紫外探測器的制備方法。

【發明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種氧化鎵日盲紫外探測器及其制備方法，以解決制備氧化鎵日盲紫外探測器的制備工藝復雜且所需成本較高的問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發明實施例提供了如下技術方案:
[0007]—種氧化鎵日盲紫外探測器的制備方法，包括:
[0008]將融化的金屬鎵旋涂于襯底表面；
[0009]將表面涂覆有金屬鎵的襯底在預設溫度條件焙燒第一預設時間，所述預設溫度的取值范圍為800-1100 0C，包括端點值，所述第一預設時間的取值范圍為10-200min，包括端點值；
[0010]冷卻所述襯底以及焙燒所得產物，在所述襯底表面形成金屬鎵層，以及位于所述金屬鎵層背離所述襯底一側的氧化鎵納米線陣列薄膜；
[0011 ]在所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜背離所述金屬鎵層一側表面形成金屬層；
[0012]引出所述金屬層以及所述金屬鎵層分別作為第一探測電極和第二探測電極。
[0013]優選的，所述將融化的金屬鎵旋涂于襯底表面包括:
[0014]將預設質量的金屬鎵加熱融化；
[0015]將融化的金屬鎵涂于襯底表面；
[0016]將表面涂有融化的金屬鎵的襯底以預設轉速旋轉第二預設時間，所述第二預設時間的取值范圍為1-1 OOs，包括端點值。
[0017]優選的，所述預設質量的取值范圍為200_500mg，包括端點值。
[0018]優選的，在所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜背離所述金屬鎵層一側表面形成金屬層包括:
[0019]利用掩膜板覆蓋所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜背離所述金屬鎵層一側表面；
[0020]利用熱蒸鍍法在所述覆蓋有掩膜板的β-氧化鎵納米線陣列薄膜表面蒸鍍一層金金屬層；
[0021]取下掩膜板。
[0022]優選的，引出所述金屬層以及所述金屬鎵層分別作為第一探測電極和第二探測電極包括:
[0023]去除部分表面沒有覆蓋所述金金屬層的β-氧化鎵納米線陣列薄膜，使部分所述金屬鎵層裸露；
[0024]利用導體引出所述金屬鎵層作為第一探測電極；
[0025]利用導體引出所述金金屬層作為第二探測電極。
[0026]優選的，所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜包括
[0027]位于金屬鎵層表面的β_氧化鎵薄膜；
[0028]位于所述β-氧化鎵薄膜背離所述金屬鎵層表面一側的有序的β-氧化鎵納米線陣列。
[0029]優選的，所述金屬鎵層的厚度的取值范圍為0.1_20μπι，包括端點值。
[0030]優選的，所述襯底為c面藍寶石襯底或a面藍寶石襯底或r面藍寶石襯底。
[0031]—種氧化鎵日盲紫外探測器，采用上述任一實施例所述的方法制備。
[0032]從上述技術方案可以看出，本發明實施例提供了一種氧化鎵日盲紫外探測器及其制備方法，其中，利用所述方法制備的氧化鎵日盲紫外探測器以氧化鎵納米線陣列薄膜替代氧化鎵單晶層，整個制備過程中不需要加入摻雜試劑、表面活性劑、酸堿試劑和添加劑;并且在形成所述氧化鎵納米線陣列薄膜的同時形成了與其形成良好歐姆接觸的金屬鎵層。不僅解決了制備氧化鎵單晶層的制備工藝復雜且所需成本較高的問題，而且解決了難以與高電阻的氧化鎵材料層形成歐姆接觸的問題，進一步降低了所述氧化鎵日盲紫外探測器的制備工藝難度。
[0033]進一步的，發明人通過對所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜進行光學結構表征分析發現，所述氧化鎵納米線陣列薄膜中的氧化鎵納米線長度均一且有序排列，大大提高了所述氧化鎵日盲紫外探測器的響應時間。
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為現有技術中的氧化鎵日盲紫外探測器的結構示意圖；
[0036]圖2為本申請的一個實施例提供的一種氧化鎵日盲紫外探測器的制備方法的流程示意圖；
[0037]圖3為本申請的一個具體實施例提供的一種氧化鎵日盲紫外探測器的制備方法的流程示意圖；
[0038]圖4為本申請的實施例1中制備獲得的β-氧化鎵納米線陣列薄膜的SEM照片以及對應位置元素分布的線掃描圖譜；
[0039]圖5為本申請的實施例1中制備獲得的β-氧化鎵納米線陣列薄膜的XRD譜圖；
[0040]圖6為本申請的實施例1中制備獲得的β_氧化鎵納米線陣列薄膜的TEM照片(左)和SAED圖片(右)；
[0041]圖7為本申請的實施例2中制備的氧化鎵日盲紫外探測器的IV曲線；
[0042]圖8為本申請的實施例2中制備的氧化鎵日盲紫外探測器的光譜響應曲線；
[0043]圖9為本申請的實施例2中制備的氧化鎵日盲紫外探測器的光開關曲線；
[0044]圖10為本申請的實施例2中制備的氧化鎵日盲紫外探測器的1-t曲線；
[0045]圖11為本申請的一個實施例提供的一種氧化鎵日盲紫外探測器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0046]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0047]本申請實施例提供了一種氧化鎵日盲紫外探測器的制備方法，如圖2所示，包括:
[0048]SlOl:將融化的金屬鎵旋涂于襯底表面；
[0049]S102:將表面涂覆有金屬鎵的襯底在預設溫度條件焙燒第一預設時間，所述預設溫度的取值范圍為800-1100°C，包括端點值，所述第一預設時間的取值范圍為10-200min，包括端點值；
[0050]S103:冷卻所述襯底以及焙燒所得產物，在所述襯底表面形成金屬鎵層，以及位于所述金屬鎵層背離所述襯底一側的氧化鎵納米線陣列薄膜；
[0051]S104:在所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜背離所述金屬鎵層一側表面形成金屬層；
[0052]S105:引出所述金屬層以及所述金屬鎵層分別作為第一探測電極和第二探測電極。
[0053]在本實施例中，通過步驟S102的一次焙燒和步驟S103的一次冷卻操作即可同時形成所述氧化鎵納米線陣列薄膜和與其形成良好歐姆接觸的金屬鎵層。利用所述方法制備的氧化鎵日盲紫外探測器以氧化鎵納米線陣列薄膜替代氧化鎵單晶層，整個制備過程中不需要加入摻雜試劑、表面活性劑、酸堿試劑和添加劑。不僅解決了制備氧化鎵單晶層的制備工藝復雜且所需成本較高的問題，而且解決了難以與高電阻的β-氧化鎵材料層形成歐姆接觸的問題，進一步降低了所述氧化鎵日盲紫外探測器的制備工藝難度。
[0054]在上述實施例的基礎上，在本申請的另一個實施例中，如圖3所示，所述方法包括:
[0055]S201:將預設質量的金屬鎵加熱融化，所述預設質量的取值范圍為200-500mg，包括端點值；
[0056]S202:將融化的金屬鎵涂于襯底表面；
[0057]S203:將表面涂有融化的金屬鎵的襯底以預設轉速旋轉第二預設時間，所述第二預設時間的取值范圍為1-1 OOs，包括端點值；
[0058]S204:將表面涂覆有金屬鎵的襯底在預設溫度條件焙燒第一預設時間，所述預設溫度的取值范圍為800-1100°C，包括端點值，所述第一預設時間的取值范圍為10-200min，包括端點值；
[0059]S205:冷卻所述襯底以及焙燒所得產物，在所述襯底表面形成金屬鎵層，以及位于所述金屬鎵層背離所述襯底一側的氧化鎵納米線陣列薄膜；
[0060]S206:利用掩膜板覆蓋所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜背離所述金屬鎵層一側表面；
[0061 ] S207:利用熱蒸鍍法在所述覆蓋有掩膜板的β_氧化鎵納米線陣列薄膜表面蒸鍍一層金金屬層；
[0062]S208:取下掩膜板；
[0063]S209:去除部分表面沒有覆蓋所述金金屬層的β-氧化鎵納米線陣列薄膜，使部分所述金屬鎵層裸露；
[0064]S210:利用導體引出所述金屬鎵層作為第一探測電極，利用導體引出所述金金屬層作為第二探測電極。
[0065]需要說明的是，所述預設轉速的可選取值范圍為lOOO-lOOOOrpm，包括端點值。但本申請對此并不做限定，具體視實際情況而定。
[0066]—般而言，通過上述流程制備的所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜包括:
[0067]位于金屬鎵層表面的β_氧化鎵薄膜；
[0068]位于所述β-氧化鎵薄膜背離所述金屬鎵層表面一側的有序的β-氧化鎵納米線陣列。
[0069]在本實施例中，所述預設質量的優選的取值范圍為200_500mg，包括端點值，但本申請對所述預設質量的具體取值范圍并不做限定，具體視實際情況而定。在本申請的一個實施例中，所述預設溫度的取值為100tC，但在本申請的其他實施例中，所述預設溫度的取值還可以為500 °C、600 °C、800 °C、1100 °C或1200 °C，本申請對所述預設溫度的取值范圍和具體取值并不做限定，具體視實際情況而定。
[0070]還需要說明的是，通過上述流程制備的所述日盲紫外探測器各層厚度的取值范圍一般如下:所述金屬鎵層的厚度的取值范圍為0.1_20μπι，包括端點值;所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜中β-氧化鎵納米線的長度的取值范圍為0.1-10μηι、所述β-氧化鎵納米線的直徑的取值范圍為50-100μπι，所述β-氧化鎵納米線陣列的厚度的取值范圍為0.1-10μπι。
[0071 ]在步驟S206中使用掩膜板的目的是，僅使所述β_氧化鎵納米線陣列薄膜的部分表面蒸鍍形成金金屬層，以便對裸露的氧化鎵納米線陣列薄膜進行擦除操作，從而使部分金屬鎵層裸露出來，以便使用導體引出所述金屬鎵層作為第一探測電極。本實施例僅提供了一種可行的引出所述金屬鎵層和所述金金屬層的方案，在本申請的其他實施例中，還可以通過其他方式引出所述金屬鎵層和所述金金屬層，本申請對此并不做限定，具體視實際情況而定。
[0072]需要說明的是，在利用熱蒸鍍法在所述覆蓋有掩膜板的β-氧化鎵納米線陣列薄膜表面蒸鍍金金屬層時，具體蒸鍍條件包括:蒸鍍氣壓的取值范圍為I X 10—3_1 X 10—2Pa，包括端點值;蒸發電流的取值范圍為40-140Α，包括端點值;待蒸發金顆粒的質量的取值范圍為10-500mg，包括端點值。
[0073]另外，在本申請的其他實施例中，還可以利用磁控濺射法或氣相沉積法或原子束法在所述氧化鎵納米線陣列薄膜表面形成金金屬層，本申請對此并不做限定，具體視實際情況而定。但需要注意的是，在利用磁控濺射法在所述氧化鎵納米線陣列薄膜表面濺射金金屬層時可能會由于濺射功率過大而對所述氧化鎵納米線陣列薄膜造成損壞，因此需要嚴格控制在磁控濺射過沖中的濺射功率大小。
[0074]在上述實施例的基礎上，在本申請的一個優選實施例中，所述襯底為c面藍寶石襯底或a面藍寶石襯底或r面藍寶石襯底。本申請對所述襯底的具體類型并不做限定，只要所述襯底具有硬度大、耐高溫和絕緣的特性即可，具體視實際情況而定。
[0075]為了更好的表征利用所述方法制備的所述日盲紫外探測器中的β-氧化鎵納米線陣列薄膜的結構，在下面的實施例1中，通過采用掃描電子顯微鏡(Scanning ElectronMicroscope，SEM)和透射電子顯微鏡(Transmiss1n Electron Microscope，TEM)來表征所述氧化鎵納米線陣列薄膜的表面形貌特征和顆粒大小。使用X射線衍射(X-raydiffract1n, XRD)表征所述β_氧化鎵納米線陣列薄膜中的晶體結構。使用選區電子衍射(selected area electron diffract1n，SAED)表征所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜中β-氧化鎵納米線陣列40的生長取向。
[0076]實施例1:
[0077]在本實施例中，所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜的具體制備流程包括:
[0078]S301:將200mg金屬鎵加熱融化后涂到c面藍寶石襯底上；
[0079]S302:將表面涂有金屬鎵的c面藍寶石襯底置于旋涂機上，以5000rpm的轉速旋轉20s ；
[0080]S303:將經過旋涂后的c面藍寶石襯底在空氣或者氧氣條件下，1000 °C高溫焙燒80min后冷卻，獲得所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜。
[0081 ]接下來對實施例1中獲得的β-氧化鎵納米線陣列薄膜進行SEM掃描和XRD測試。圖4為實施例1中獲得的β-氧化鎵納米線陣列薄膜的SEM照片和對應位置元素分布的線掃描圖譜，從圖中可以看出，所得的β-氧化鎵納米線陣列薄膜為多層結構;從c面藍寶石襯底(主要成分為氧化鋁，對應于附圖4中的Al2O3)向上分別為金屬鎵層、β-氧化鎵薄膜和β-氧化鎵納米線陣列。構成所述氧化鎵納米線陣列的氧化鎵納米線垂直于c面藍寶石襯底，排列有序且長度和直徑均一。通過對附圖4進行分析可得，所述β-氧化鎵納米線的長度約為4-5μπι，直徑約為100-200nm。金屬鎵層20的厚度大約為12μπι。
[0082]圖5為實施例1中獲得的β-氧化鎵納米線陣列薄膜的XRD譜圖，對圖中的特征峰進行比對可以看出，所得的β-氧化鎵納米線陣列薄膜材料為β-氧化鎵。但是在XRD譜圖中沒有觀察到金屬鎵層的特征峰，這是因為金屬鎵的熔點為29.8°C，在常溫下易融化為粘稠狀液體，因此無法在XRD譜圖看到與金屬鎵層對應的特征峰。其中，標號為c-sapphire的特征峰代表所述C面藍寶石襯底的特征峰，其他標號的特征峰均為β-氧化鎵的特征峰。
[0083]圖6為實施例1中獲得的β-氧化鎵納米線陣列薄膜的TEM照片和SAED圖片。從附圖6中可以看出，實施例1中得到的β-氧化鎵納米線陣列薄膜中的β-氧化鎵納米線沿[110]晶向生長。
[0084]為了對利用所述方法制備的所述氧化鎵日盲紫外探測器的各項光電性能有進一步的了解，對實施例2中制備獲得的氧化鎵日盲紫外探測器進行IV曲線測試、光譜響應曲線測試以及光開關曲線測試以測試所述氧化鎵日盲紫外探測器的各項光電性能。
[0085]實施例2:
[0086]在本實施例中，所述氧化鎵日盲紫外探測器的具體制備流程包括:
[0087]S401:將200mg金屬鎵加熱溶化后涂到c面藍寶石襯底上；
[0088]S402:將表面涂有融化的金屬鎵的c面藍寶石襯底以5000rpm的轉速旋轉20s;
[0089]S403:將表面涂覆有金屬鎵的c面藍寶石襯底在空氣或者氧氣條件下，以1000°C高溫焙燒80min;
[0090]S404:冷卻所述c面藍寶石襯底以及焙燒所得產物，在所述c面藍寶石襯底表面形成金屬鎵層以及位于所述金屬鎵層背離所述c面藍寶石襯底一側的β_氧化鎵納米線陣列薄膜；
[0091]S405:將步驟S404中的樣品放入真空鍍膜機中，在蒸鍍氣壓為2X10」Pa、蒸發電流為100A的條件下，將50mg金顆粒熱蒸鍍到所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜表面;蒸鍍過程中使用掩膜板，以使所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜邊緣不被金金屬層覆蓋；
[0092]S406:去除部分表面沒有覆蓋所述金金屬層的β-氧化鎵納米線陣列薄膜，使部分所述金屬鎵層裸露，并使用導體分別引出所述金屬鎵層和金金屬層分別作為第一探測電極和第二探測電極。
[0093]在通過上述制備流程獲得所述氧化鎵日盲紫外探測器后，對其進行IV曲線測試、光譜響應曲線測試以及光開關曲線測試。圖7為所述氧化鎵日盲紫外探測器的IV曲線，其橫坐標為電壓(V)，縱坐標為電流(A);附圖7中的曲線a代表所述氧化鎵日盲紫外探測器在2mW/cm2的光照條件下的IV曲線，曲線b代表所述氧化鎵日盲紫外探測器的暗電流曲線;通過對曲線a和b的分析可知，器件呈現明顯的整流效應，且為垂直肖特基結構，金金屬層和所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜形成肖特基接觸，所述金屬鎵層與所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜形成良好的歐姆接觸。進一步的所述氧化鎵日盲紫外探測器的暗電流僅為ΙΟρΑ，小于現有技術中大部分垂直肖特基結構的氧化鎵日盲紫外探測器的暗電流，因此利用所述方法制備的氧化鎵日盲紫外探測器的噪聲較小。
[0094]圖8為氧化鎵日盲紫外探測器的光譜響應曲線，其橫坐標為波長(nm)，坐標表為響應度(mA/W);附圖8中的Solar Blind表示日盲區；Visible Blind表示可見盲區；VisibleLight表示可見光區；從附圖8中可以看出，在給所述氧化鎵日盲紫外探測器施加-1OV的偏壓條件下，所述氧化鎵日盲紫外探測器的響應峰值位于258nm，對應于β-氧化鎵材料的禁帶寬度。響應度為0.6mA/ff，響應截止邊位于270nm左右。并且更為重要的是，在不給所述氧化鎵日盲紫外探測器施加偏壓的條件下，所述氧化鎵日盲紫外探測器仍然有相應，在這種情況下的響應度為0.01mA/W。這意味著所述氧化鎵日盲紫外探測器在理論上存在著不需要外加電源即可工作的可能，如果將其應用于空間探測領域，可減少電源所占空間，降低將所述氧化鎵日盲紫外探測器送往太空所需的燃料，具有較大的應用前景。
[0095]圖9為所述氧化鎵日盲紫外探測器的光開關曲線，其橫坐標為時間(S)，縱坐標為電流(nA)。從附圖9中可以看出所述氧化鎵日盲紫外探測器在頻繁的光開關條件下，其光響應重復性很好，并且具有很快的響應速度。
[0096]圖10為所述氧化鎵日盲紫外探測器的1-t曲線，其橫坐標為時間(μ8)，縱坐標為歸一化電流(a.u.);從附圖10中可以看出所述氧化鎵日盲紫外探測器90-10%的響應下降時間為64ys，優于現有技術中的肖特基垂直結構的氧化鎵日盲紫外探測器的響應速度。
[0097]相應的，本申請實施例還提供了一種氧化鎵日盲紫外探測器，所述氧化鎵日盲紫外探測器采用上述任一實施例所述的方法制備。
[0098]所述氧化鎵日盲紫外探測器的結構如圖11所示，包括:
[0099]襯底100;
[0?00]位于所述襯底100表面的金屬鎵層200;
[0101 ]位于所述金屬鎵層200背離所述襯底100—側的β-氧化鎵納米線陣列薄膜300;
[0102]位于所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜300背離所述金屬鎵層200—側的金屬層400。
[0103]所述金屬鎵層200和金屬層400通過導體引出，作為所述氧化鎵日盲紫外探測器的第一探測電極和第二探測電極。
[0104]其中，所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜包括:
[0105]位于金屬鎵層表面的β_氧化鎵薄膜；
[0106]位于所述β-氧化鎵薄膜背離所述金屬鎵層表面一側的有序的β-氧化鎵納米線陣列。
[0107]綜上所述，本申請實施例提供了一種氧化鎵日盲紫外探測器及其制備方法，其中，利用所述方法制備的氧化鎵日盲紫外探測器以氧化鎵納米線陣列薄膜替代氧化鎵單晶層，整個制備過程中不需要加入摻雜試劑、表面活性劑、酸堿試劑和添加劑;并且在形成所述氧化鎵納米線陣列薄膜的同時形成了與其形成良好歐姆接觸的金屬鎵層。不僅解決了制備氧化鎵單晶層的制備工藝復雜且所需成本較高的問題，而且解決了難以與高電阻的氧化鎵材料層形成歐姆接觸的問題，進一步降低了所述氧化鎵日盲紫外探測器的制備工藝難度。
[0108]進一步的，發明人通過對所述β-氧化鎵納米線陣列薄膜進行光學結構表征分析發現，所述氧化鎵納米線陣列薄膜中的氧化鎵納米線長度均一且有序排列，大大提高了所述氧化鎵日盲紫外探測器的響應時間。
[0109]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0110]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種氧化鎵日盲紫外探測器的制備方法，其特征在于，包括: 將融化的金屬鎵旋涂于襯底表面； 將表面涂覆有金屬鎵的襯底在預設溫度條件焙燒第一預設時間，所述預設溫度的取值范圍為800-1100C,包括端點值，所述第一預設時間的取值范圍為10-200min，包括端點值；冷卻所述襯底以及焙燒所得產物，在所述襯底表面形成金屬鎵層，以及位于所述金屬鎵層背離所述襯底一側的β-氧化鎵納米線陣列薄膜； 在所述氧化鎵納米線陣列薄膜背離所述金屬鎵層一側表面形成金屬層； 引出所述金屬層以及所述金屬鎵層分別作為第一探測電極和第二探測電極。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將融化的金屬鎵旋涂于襯底表面包括: 將預設質量的金屬鎵加熱融化； 將融化的金屬鎵涂于襯底表面； 將表面涂有融化的金屬鎵的襯底以預設轉速旋轉第二預設時間，所述第二預設時間的取值范圍為1-1 OOs，包括端點值。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述預設質量的取值范圍為200-500mg，包括端點值。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述β_氧化鎵納米線陣列薄膜背離所述金屬鎵層一側表面形成金屬層包括: 利用掩膜板覆蓋所述氧化鎵納米線陣列薄膜背離所述金屬鎵層一側表面； 利用熱蒸鍍法在所述覆蓋有掩膜板的氧化鎵納米線陣列薄膜表面蒸鍍一層金金屬層； 取下掩膜板。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，引出所述金屬層以及所述金屬鎵層分別作為第一探測電極和第二探測電極包括: 去除部分表面沒有覆蓋所述金金屬層的β-氧化鎵納米線陣列薄膜，使部分所述金屬鎵層裸露； 利用導體引出所述金屬鎵層作為第一探測電極； 利用導體引出所述金金屬層作為第二探測電極。6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述β_氧化鎵納米線陣列薄膜包括 位于金屬鎵層表面的β-氧化鎵薄膜； 位于所述氧化鎵薄膜背離所述金屬鎵層表面一側的有序的氧化鎵納米線陣列。7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬鎵層的厚度的取值范圍為0.1-20ym，包括端點值。8.根據權利要求1-7任一項所述的方法，其特征在于，所述襯底為c面藍寶石襯底或a面藍寶石襯底或r面藍寶石襯底。9.一種氧化鎵日盲紫外探測器，其特征在于，采用權利要求1-8任一項所述的方法制備。
【文檔編號】H01L31/0352GK105932104SQ201610344781
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】陳星 , 劉可為, 李炳輝, 張振中, 王瀟, 楊佳霖, 申德振
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所