[发明专利]一种硅基ZnS薄膜紫外可见光光电探测器的制备方法

摘要

本发明涉及的是一种硅基ZnS薄膜紫外可见光光电探测器的制造方法，属于无机非金属材料器件制造工艺领域。本发明是采用磁控溅射法，在p型Si衬底上制备n型ZnS薄膜，形成ZnS薄膜/Sipn结结构紫外可见光探测器，为制作高性能的紫外可见光探测器提供了新的方法。本发明是一种基于硅衬底的pn结ZnS薄膜紫外光探测器，其特点在于，采用磁控溅射法在Si片上制备颗粒尺寸均匀、质量高的ZnS薄膜样品，所制成的pn结型探测器具有高的灵敏度，且可同时探测紫外光和可见光。

主权项

一种硅基ZnS薄膜紫外可见光探测器的制备方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：（a）衬底预处理：采用p型单晶硅（~0.05 Ω·cm）作为衬底，用去离子水、乙醇和丙酮分别超声清洗5‑15分钟，洗去表面的杂质与有机物，放于20%HF酸中5‑15分钟，随后用去离子水冲洗干净，使用氩气吹干后放入射频磁控溅射装置的真空室内；（b）ZnS薄膜生长过程：射频磁控溅射装置真空系统的真空度要保证低于7x10^‑4Pa；在沉积前，靶材ZnS要预溅射5‑10分钟，以除去靶材表面杂质及污染物；工作气体为纯氩气，工作气压控制在0.3‑1Pa，溅射功率控制为115‑135W，衬底温度为200‑400^oC；沉积时间30‑120分钟；最终得到ZnS薄膜；（c）ZnS薄膜退火：将薄膜在氩气氛围中退火0.5‑1小时，退火温度为400‑600 ^oC；（d）硅基ZnS薄膜探测器的电极制作：对ZnS薄膜和P型硅分别进行掩膜，用溅射的方法在n型ZnS层和p型Si衬底上分别沉积Al和Ag；然后将器件在氩气中退火5‑15分钟，退火温度为400‑600°C以形成良好的欧姆接触，最终制得以P型硅为衬底的pn结ZnS薄膜紫外可见光探测器。