[发明专利]一种紫外探测器及其制备方法

说明书

本发明属于紫外探测器技术领域，尤其涉及一种紫外探测器及其制备方法。本发明提供的紫外探测器包括：衬底；设置于所述衬底表面的像素点阵结构和读出电路，所述像素点阵结构由多个像素单元构成；和生长在每个所述像素单元上的宽禁带氧化物膜层，所述宽禁带氧化物膜层的生长温度为20～450℃。本发明提供的紫外探测器直接在设置好像素点阵结构和读出电路的衬底上低温生长构建宽禁带氧化物半导体膜层；与传统的先生长薄膜，再连接读出电路的方式相比，具有制备简单，易于控制的特点，具有十分广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于紫外探测器技术领域，尤其涉及一种紫外探测器及其制备方法。

背景技术

紫外探测技术可用于军事通信、导弹尾焰探测、火灾预警、环境监测、生物效应等方面，无论在军事上还是在民用上都有广泛的应用。由于大气层的强烈吸收，使得太阳辐射中波长低于280nm的紫外线在地表几乎不存在，这一紫外波段被形象的称为日盲波段。工作在这一波段的日盲紫外探测器不受太阳辐射的干扰，具有更高的灵敏度，在弱信号探测方面具有突出的优势。

目前，己投入商用的紫外探测器主要有硅基探测器、光电倍增管和半导体探测器。硅基探测器需要附带滤光片，光电倍增管则需要在高电压下工作，而且体积笨重、效率低、易损坏且成本较高，对于实际应用有一定的局限性。相对硅基探测器和光电倍增管来说，由于半导体材料具有携带方便、造价低、响应度高等优点而备受关注。

半导体紫外探测器除了需要半导体薄膜构建的探测单元之外，还需要连接电路读出单元，其传统的制备方式是先在设置有像素点阵结构的衬底上生长半导体薄膜，再连接读出电路；但这种制备方式在进行电路连接时的操作较为复杂，技术门槛高，不易控制。而如果考虑先在衬底上设置像素点阵结构和读出电路，然后再生长半导体薄膜；这样虽然可以降低制备的难度，但存在高温生长条件下电路结构容易被破坏，低温生长条件下生长的薄膜缺陷较多的问题，严重影响器件的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种紫外探测器及其制备方法，本发明提供的紫外探测器制备简单，性能优异。

本发明提供了一种紫外探测器，包括：

衬底；

设置于所述衬底表面的像素点阵结构和读出电路，所述像素点阵结构由多个像素单元构成；

和生长在每个所述像素单元上的宽禁带氧化物膜层，所述宽禁带氧化物膜层的生长温度为20～450℃。

优选的，所述宽禁带氧化物膜层的成分为氧化锌、氧化镁、氧化锌镁、氧化镓、镓酸锌、镓酸镁或锌镓镁氧合金。

本发明提供了一种紫外探测器的制备方法，包括以下步骤：

a)在衬底表面设置像素点阵结构和读出电路，所述像素点阵结构由多个像素单元构成；

b)将设置有像素点阵结构和读出电路的衬底置于宽禁带氧化物膜层生长设备中；用掩模挡住读出电路，在20～450℃条件下进行宽禁带氧化物膜层的生长；

c)完成宽禁带氧化物膜层的生长后，将生长在相邻两个像素单元之间的氧化物膜层刻蚀掉，得到紫外探测器。

优选的，步骤b)中，生长所述宽禁带氧化物膜层的方式为金属有机化学气相沉积或磁控溅射。

优选的，所述金属有机化学气相沉积的真空度为2×10²～1×10⁴Pa。

优选的，所述金属有机化学气相沉积的有机源包括锌源有机物、镓源有机物和镁源有机物中的一种或多种；

所述锌源有机物包括二甲基锌和/或二乙基锌；

所述镓源有机物包括三甲基镓和/或三乙基镓；

所述镁源有机物包括二甲基二茂镁和/或二乙基二茂镁。