[发明专利]一种多重响应波段的半导体探测器

说明书

本发明公开一种多重响应波段的半导体探测器，依次包括衬底、第一导电型氮化物半导体，In_xGa_1‑xN/GaN量子阱，V‑pits，第一Au纳米颗粒，Ga₂O₃/ZnO核壳结构纳米柱，第二Au纳米颗粒，SiC纳米柱核层，(Ga₂O₃)_y/(GaN)_z纳米柱壳层，第三Au纳米颗粒，第二导电型Si基板，其特征在于所述In_xGa_1‑xN/GaN量子阱的V‑pits上方依次沉积第一Au纳米颗粒，Ga₂O₃/ZnO，第二Au纳米颗粒，SiC纳米柱核层，(Ga₂O₃)_y/(GaN)_z纳米柱壳层，第三Au纳米颗粒。

技术领域

本发明涉及半导体光电探测器领域，特别是一种多重响应波段的半导体探测器。

背景技术

第三代化合物半导体具有较宽的带隙、电子迁移率高、击穿场强大、抗辐射性能强等优点，适合于制作发光二极管、激光器、探测器等光电子器件。带隙为3.3eV的碳化硅SiC、3.4eV的氮化镓GaN、6.2eV的氮化铝AlN以及带隙为4.2~4.9eV的氮化镓Ga₂O₃具有宽的带隙以及良好的化学性质，适合于制作紫外光电二极管和日盲探测器。

发明内容

本发明公开一种多重响应波段的半导体探测器，依次包括衬底、第一导电型氮化物半导体，In_xGa_1-xN/GaN量子阱，V-pits，第一Au纳米颗粒，Ga₂O₃/ZnO核壳结构纳米柱，第二Au纳米颗粒，SiC纳米柱核层，(Ga₂O₃)_y/(GaN)_z纳米柱壳层，第三Au纳米颗粒，第二导电型Si基板，其特征在于所述In_xGa_1-xN/GaN量子阱的V-pits上方依次沉积第一Au纳米颗粒，Ga₂O₃/ZnO核壳结构纳米柱，第二Au纳米颗粒，SiC纳米柱核层，(Ga₂O₃)_y/(GaN)_z纳米柱壳层，第三Au纳米颗粒。

进一步地，所述In_xGa_1-xN/GaN量子阱形成第一探测响应波段，所述第一探测响应波段为420~480nm；所述第一、第二Au纳米颗粒夹着Ga₂O₃/ZnO核壳结构纳米柱组成Au/Ga₂O₃/ZnO/Au三明治纳米结构，形成第二探测响应波段，所述第二探测响应波段为520~560nm；所述第二、第三Au纳米颗粒夹着SiC纳米柱核层/(Ga₂O₃)_y/(GaN)_z纳米柱壳层的核壳纳米柱组成Au/SiC-(Ga₂O₃)_y/(GaN)_z /Au三明治纳米结构，与第二导电型Si基板组成Au/SiC-(Ga₂O₃)_y/(GaN)_z/Au/Si，形成第三响应波段，所述第三响应波段为360~400 nm，从而在将多重响应波段集成在单个探测器的外延结构中。