[发明专利]一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器，其特征在于，所述探测器的结构为依次排布的探测器衬底、石墨烯插入层、第一GaN层、AlGaN层、Ga₂O₃层、透明导电层，所述石墨烯插入层和透明导电层上设置有电极。

2.根据权利要求1所述的一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器，其特征在于，所述透明导电层为石墨烯－银纳米线结构。

3.根据权利要求1所述的一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器，其特征在于，所述探测器衬底为蓝宝石衬底。

4.根据权利要求1所述的一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器，其特征在于，所述Ga₂O₃层为梯状，且Ga₂O₃的晶体结构为β－Ga₂O₃。

5.根据权利要求1所述的一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器，其特征在于，所述石墨烯插入层和透明导电层表面分别设置有第一电极和第二电极。

6.根据权利要求1所述的一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器，其特征在于，所述光电探测器探测波长位于紫外波段，当外加偏置电压改变时，所述光电探测器对不同波长的紫外光波段进行探测。

7.一种权利要求1～6任一项所述一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在金属Cu上通过气相沉积法制备单层石墨烯插入层，去除金属Cu将石墨烯转移至蓝宝石衬底上；

步骤2，在所述石墨烯插入层上通过MOCVD工艺生长第一GaN层和AlGaN层；

步骤3，在所述AlGaN层上生成未掺杂的第二GaN层，并去除第二GaN层的固有氧化层；

步骤4，将去除固有氧化层的第二GaN层放入石英管炉中，并在高温下注入氧气；通过光刻胶定义图案加工为梯状，得到梯状Ga₂O₃层；

步骤5，在所述的梯状Ga₂O₃层上转移石墨烯－银纳米线结构；

步骤6，分别在石墨烯插入层、透明导电层上沉积Ti/Au电极。

8.根据权利要求6所述的一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤1中石墨烯插入层的制备方法具体为：

通过气相沉积法在Cu衬底上生长单层石墨烯；将生长单层石墨烯的Cu衬底置于(NH₄)₂S₂O₈溶液中，静置12～24小时去除Cu衬底；将单层石墨烯转移至探测器衬底上。

9.根据权利要求6所述的一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤4中梯状Ga₂O₃层的制备方法，具体为：

在AlGaN材料上通过MOCVD制备第二GaN层，在稀释的盐酸水溶液中去除固有氧化层，而后置于石英管炉中，在1000℃条件下通入氧气制备成Ga₂O₃层，并通过光刻胶定义光刻图案，制备成梯状Ga₂O₃层。

10.根据权利要求6所述的一种透明导电结构的紫外波段可调光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤5中石墨烯－银纳米线结构的制备方法具体为：

用湿法转移法在梯状的Ga₂O₃层上放置单层石墨烯；将硝酸银与聚乙烯比咯烷酮PVP溶解于乙二醇溶液中离心，而后将稀释后的银纳米线通过滴涂法滴在单层石墨烯表面，风干后形成石墨烯－银纳米线透明导电结构。