[发明专利]基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器，其特征在于，包括α-Ga₂O₃/β-Ga₂O₃异质结纳米片阵列、ITO透明导电玻璃以及Ti/Au薄膜电极，α-Ga₂O₃/β-Ga₂O₃异质结纳米片是由α-Ga₂O₃纳米片作为内核，β-Ga₂O₃作为外壳包裹于α-Ga₂O₃纳米片外围构成；所述α-Ga₂O₃/β-Ga₂O₃异质结纳米片阵列是由若干α-Ga₂O₃/β-Ga₂O₃异质结纳米片和掺镍氧化镓籽晶层构成，所述掺镍氧化镓籽晶层位于ITO透明导电玻璃和α-Ga₂O₃/β-Ga₂O₃异质结纳米片之间；所述α-Ga₂O₃/β-Ga₂O₃异质结纳米片的厚度为50～200nm。

2.基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在ITO透明导电玻璃上旋涂一层掺镍氧化镓籽晶层溶液，烘干，即在ITO透明导电玻璃上形成一层掺镍氧化镓籽晶层；

步骤二，并在掺镍氧化镓籽晶层远离ITO透明导电玻璃一侧旋涂一层镓金属层，即形成Ga/掺镍Ga₂O₃/ITO片；

步骤三，将步骤二所得Ga/掺镍Ga₂O₃/ITO片在真空条件下，氧化性气氛中，先450～500℃煅烧1.5～2h，再升温至700～750℃保温一定时间，形成α-Ga₂O₃/β-Ga₂O₃异质结纳米片阵列；

步骤四，利用掩膜版并通过射频磁控溅射技术分别在α-Ga₂O₃/β-Ga₂O₃异质结纳米片阵列和ITO透明导电玻璃上沉积一层Ti/Au薄膜电极作为测量电极。

3.根据权利要求2所述的基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤三的氧化性气氛为H₂O₂蒸气；所述450～500℃煅烧1.5～2h，室温升至450～500℃，升温速率为20℃/分；700～750℃保温一定时间为10-20min。

4.根据权利要求2所述的基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤一的ITO透明导电玻璃分别用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗10min，并真空干燥。

5.根据权利要求2或3或4所述的基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤一的掺镍Ga₂O₃籽晶层溶液以乙醇胺、异丙醇镓、硝酸镍、乙二醇甲醚为原料，在60℃水浴加热60min，所述异丙醇镓与硝酸镍的质量比为4:1。

6.根据权利要求2或3或4所述的基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤一旋涂的转速为3000r/min，旋涂时间为15s；所述烘干先在300℃保温30min，再500℃保温60min。

7.根据权利要求2或3或4所述的基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤二镓金属层的厚度为0.2～0.5mm，镓金属加热至80～100℃，形成液体镓金属，然后旋凃至掺镍氧化镓籽晶层上。

8.根据权利要求2或3或4所述的基于氧化镓异质结结构的紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述H₂O₂蒸气的速率为1～2g/min。