一种氧化镓日盲紫外探测器的制作方法

本技术涉及紫外探测，具体涉及一种氧化镓日盲紫外探测器。

背景技术：

1、由于臭氧层和大气的吸收和散射，波长小于280nm的太阳辐射几乎无法到达地球表面，因此被称为日盲带(220nm～280nm)。日盲探测器是在外加电场下，利用光电原理，当日盲紫外光照射在金属或半导体等材料表面时，若日盲紫外光能量足够大则可以使得材料内产生光生载流子，光生的电子-空穴分别被两侧电极收集形成光电流,产生与无光照射下不同的电信号，利用光照产生的电信号可以分析出入射光能量、强度等信息。日盲紫外光电探测器凭借其良好的抗干扰能力，在紫外通信、火灾监测以及环境保护等领域有着广泛的应用。

2、氧化镓(ga2o3)材料是继si、sic及gan后的第四代宽禁带半导体材料，其禁带宽度高达4.4ev～5.3ev，同时具有高耐压、高功率、高频率、抗辐射、低成本等优势，可定向检测日盲波段的紫外光，且不受太阳光背景辐射的影响，使得该材料有天然的日盲特性。然而，由于ga2o3自补偿效应原因，当前很难获得稳定且导电性良好的p型掺杂ga2o3，无法构建同质结的pin光电探测器，大多数都采用msm、异质结等结构进行ga2o3日盲探测器的研究。

3、因此，针对ga2o3材料特性，如何进一步提高ga2o3日盲探测器的信噪比和灵敏度，已成为业界广泛研究的重要方向，基于此，本实用新型提出了一种新型的氧化镓日盲紫外探测器。

技术实现思路

1、基于上述表述，本实用新型提供了一种氧化镓日盲紫外探测器，以解决现有的氧化镓探测器存在信噪比和灵敏度不足的技术问题。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本实用新型提供一种氧化镓日盲紫外探测器，包括：衬底、第一氧化镓层、第二氧化镓层及金属电极；

4、所述第一氧化镓层设于所述衬底上，所述第二氧化镓层设于所述第一氧化镓层背离所述衬底的一侧；所述金属电极设于所述第二氧化镓的上表面；

5、其中，所述第二氧化镓层的上侧刻蚀有多个圆孔，多个所述圆孔阵列布设，构建形成光子晶体。

6、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

7、进一步的，所述金属电极呈圆环状，所述光子晶体设于所述金属电极的圆环腔内。

8、进一步的，任一所述圆孔的孔径为20～200nm，孔深为200～700nm。

9、进一步的，任意相邻两个所述圆孔的间距为300～500nm。

10、进一步的，所述衬底为掺sn的β-ga2o3衬底。

11、进一步的，所述第一氧化镓层和所述第二氧化镓层均为si掺杂n型β-ga2o3层。

12、进一步的，所述第一氧化镓层的si掺杂浓度为1x1019～1x1021cm-3；

13、所述第二氧化镓层的si掺杂浓度为1x1015～1x1017cm-3。

14、进一步的，所述氧化镓日盲紫外探测器还包括欧姆电极；

15、所述欧姆电极与所述衬底或所述第一氧化镓层连接。

16、进一步的，所述欧姆电极设于所述衬底背离所述第一氧化镓层的一侧。

17、进一步的，所述欧姆电极设于所述第一氧化镓层朝向所述第二氧化镓层的一侧，且位于所述第一氧化镓层的边沿处。

18、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

19、本实用新型提供的氧化镓日盲紫外探测器设置有采用光子晶体结构，光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构，作为对入射光有限制和谐振增强的光耦合结构，可以将紫外光限制在光子晶体腔内，不受光照角度的限制，起着谐振增加的作用，较大地提高ga2o3对紫外光的吸收和光电转换效率。相较于现有技术，该氧化镓日盲紫外探测器具有高信噪比、高灵敏度的优点，可以很好的运用在日盲紫外探测领域。

技术特征：

1.一种氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，包括：衬底、第一氧化镓层、第二氧化镓层及金属电极；

2.根据权利要求1所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述金属电极呈圆环状，所述光子晶体设于所述金属电极的圆环腔内。

3.根据权利要求2所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，任一所述圆孔的孔径为20～200nm，孔深为200～700nm。

4.根据权利要求3所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，任意相邻两个所述圆孔的间距为300～500nm。

5.根据权利要求1所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述氧化镓日盲紫外探测器还包括欧姆电极；

6.根据权利要求5所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述欧姆电极设于所述衬底背离所述第一氧化镓层的一侧。

7.根据权利要求6所述的氧化镓日盲紫外探测器，其特征在于，所述欧姆电极设于所述第一氧化镓层朝向所述第二氧化镓层的一侧，且位于所述第一氧化镓层的边沿处。

技术总结
本技术涉及紫外探测技术领域，提供一种氧化镓日盲紫外探测器，包括衬底、第一氧化镓层、第二氧化镓层及金属电极；所述第一氧化镓层设于所述衬底上，所述第二氧化镓层设于所述第一氧化镓层背离所述衬底的一侧；所述金属电极设于所述第二氧化镓的上表面；其中，所述第二氧化镓的上侧刻蚀有多个圆孔，多个所述圆孔阵列布设，构建形成光子晶体。该探测器较大地提高Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;对紫外光的吸收和光电转换效率，具有高信噪比、高灵敏度的优点，可以很好的运用在日盲紫外探测领域。

技术研发人员：李程程,吴畅,刘安,王凯,刘捷龙
受保护的技术使用者：湖北九峰山实验室
技术研发日：20230427
技术公布日：2024/1/15