[发明专利]一种有机无机混合异质结日盲光电探测器及制备方法

说明书

本发明提供一种有机无机混合异质结日盲光电探测器及制备方法，探测器，包括Al₂O₃衬底、Ga₂O₃光吸收层、4，4'‑环己基二[N，N‑二(4‑甲基苯基)苯胺]层以及第一电极和第二电极；Ga₂O₃光吸收层位于，Al₂O₃衬底上，4，4'‑环己基二[N，N‑二(4‑甲基苯基)苯胺]层位于，Ga₂O₃光吸收层背离，Al₂O₃衬底层一侧，第一电极位于，4，4'‑环己基二[N，N‑二(4‑甲基苯基)苯胺]层背离，Ga₂O₃光吸收层一侧，第二电极位于，Ga₂O₃光吸收层背离，Al₂O₃衬底一侧，第一电极和，第二电极不直接接触；Ga₂O₃光吸收层和，4，4'‑环己基二[N，N‑二(4‑甲基苯基)苯胺]层构成异质结，形成内建电场，可分离光生载流子。本发明的探测器具有零功耗的特点。

技术领域

本发明属于光电转换技术领域，具体涉及有机无机混合异质结日盲光电探测器及其制备方法。

背景技术

日盲探测系统具有灵敏度高、精度高的特点已被设计用于光通信、火焰探测、深紫外光成像、导弹制导和环境监测等领域。作为日盲探测系统的重要基础构件，日盲光电探测器受到了广泛的关注。作为应用最广泛的光电探测器，基于硅的日盲光电探测器由于硅的带隙较窄(1.12eV)，需要使用昂贵的滤光片来阻挡高波长的光子。近几十年来，许多超宽带隙半导体，如金刚石、AlN、Al_xGa_1-xN和Mg_xZn_1-xO，都符合日盲光电探测器的标准，其截止波长低于280nm。然而，缺乏成熟的外延生长和带隙调控手段限制了其实际应用。Ga₂O₃，尤其是最稳定的β-Ga₂O₃，由于其超宽带隙(～4.8eV)，是一种天然的日盲材料。目前Ga₂O₃异质结光电探测器主要是基于全无机材料的，无机材料造技术高度依赖于昂贵的高真空和高温度的制造基础设施，这将限制自供电光电探测器的大规模生产。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提出一种有机无机混合异质结日盲光电探测器及制备方法，降低生产成本，且具有自供电能力，可应用于光电探测。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种技术方案为：一种有机无机混合异质结日盲光电探测器，其特征在于，包括Al₂O₃衬底、Ga₂O₃光吸收层、4，4'-环己基二[N，N-二(4-甲基苯基)苯胺]层以及第一电极和第二电极；其中Ga₂O₃光吸收层位于Al₂O₃衬底上，4，4'-环己基二[N，N-二(4-甲基苯基)苯胺]层位于Ga₂O₃光吸收层背离Al₂O₃衬底层一侧，4，4'-环己基二[N，N-二(4-甲基苯基)苯胺]层的面积小于Ga₂O₃光吸收层的面积，第一电极位于4，4'-环己基二[N，N-二(4-甲基苯基)苯胺]层背离Ga₂O₃光吸收层一侧，第二电极位于Ga₂O₃光吸收层背离Al₂O₃衬底一侧，第一电极和第二电极不直接接触；Ga₂O₃光吸收层和4，4'-环己基二[N，N-二(4-甲基苯基)苯胺]层构成异质结，形成内建电场，可分离光生载流子。