[发明专利]氧化锌基透明电极光电探测器及其制备方法

说明书

本发明属于光电探测器技术领域，尤其涉及一种氧化锌基透明电极光电探测器的制备方法，包括以下步骤：获取形成有光电探测器的基板；提供锌源、掺杂金属源和水，在温度为300～450℃条件下，在所述光电探测器远离所述基板的一侧表面沉积形成氧化锌基透明电极层，得到氧化锌基透明电极光电探测器。本发明氧化锌基透明电极光电探测器的制备方法，以水作为氧源，使制备的氧化锌基透明电极光电探测器，具有高可靠性、低正向工作电压和高光萃取效率等特性。

技术领域

本发明属于光电探测器技术领域，尤其涉及一种氧化锌基透明电极光电探测器及其制备方法。

背景技术

CdS/TiO₂等半导体光电探测芯片在可见光波段性能优越，在光电探测与图像识别等方面具有广阔的应用前景。透明导电玻璃衬底解决了衬底的光吸收问题，但是高质量的顶透明电极需要材料与技术的突破，ITO透明电极是目前透明电极主流技术，但是ITO价格昂贵、资源稀缺、微加工困难，良率难于保证。而ZnO基透明电极(ZnO-TCL)不仅具有和ITO相媲美的高透过率和低电阻率，且资源丰富、价格低廉、微加工不需要强酸强碱、环境友好等优势，作为第三代透明电极材料，代表了未来LED透明电极的一个发展趋势。代替ITO将ZnO-TCL应用于CdS/TiO₂等光电探测芯片将是实现高效光电芯片的有效途径。

目前，氧化锌基透明导电薄膜的制备多采用溅射技术，但是该方法制备的薄膜的致密性和结晶质量差，与TiO₂的接触界面不可控，欧姆接触难于形成，接触电阻高，尚未在光电芯片产业上应用。金属有机化学气相沉积(MOCVD)由于具有可量产性，外延生长半导体薄膜的结晶质量高，生长模式和界面可控，与现有的光电芯片工艺兼容等优势，是制备高质量氧化锌基透明导电薄膜的有效手段。

但是，采用MOCVD法制备ZnO基透明电极多利用高纯氧作为氧源，生长温度为500-550℃，由于生长温度高，增加了氧化锌基透明导电薄膜与TiO₂界面间Ti、Zn、O等元素的互扩散和反应，导致界面间容易形成高阻氧化物，造成接触电阻过高，同时高温生长提高了对设备的要求，增加了工艺成本。另外，由于TiO₂表面的重掺接触层的参杂浓度很难做到10²⁰/cm³，TiO₂与氧化物透明电极的欧姆接触难于形成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化锌基透明电极光电探测器的制备方法，旨在解决现有氧化锌基透明电极制备温度高，电极与半导体界面电阻过高，难于形成欧姆接触等技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种氧化锌基透明电极光电探测器。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种氧化锌基透明电极光电探测器的制备方法，包括以下步骤：

获取形成有光电探测器的基板；

提供锌源、掺杂金属源和水，在温度为300～450℃条件下，在所述光电探测器远离所述基板的一侧表面沉积形成氧化锌基透明电极层，得到氧化锌基透明电极光电探测器。

优选地，提供锌源、掺杂金属源和水的步骤包括：以8×10^-5～4×10^-4摩尔/分钟的流量提供锌源，以7×10^-6～4×10^-5摩尔/分钟的流量提供掺杂金属源，以7×10^-4～4×10^-3摩尔/分钟的流量提供水；和/或，

沉积形成氧化锌基透明电极层的压力为6～12Torr；和/或，

所述光电探测器包括光敏半导体层和阻挡半导体层。

优选地，在所述光电探测器远离所述基板的一侧表面沉积形成氧化锌基透明电极层的步骤包括：