【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体光电子器件，具体涉及一种紫外光电探测器及其制备方法。
技术介绍
1、光线入射时不同折射系数物质所镀成的薄膜，产生某种特殊光学特性，具体而言，每种材料对于不同波长的光会表现出独特的光学特性，而材料的参数不同，也会产生不同的滤波效果，因此，通过选择合适的介质薄膜以及调整介质薄膜的材料参数，可实现探测器对特定波长入射光的选择性吸收。同时，在探测器的制备过程中，刻蚀工艺可以阻断二维电子气，降低暗电流，但也不可避免地会在材料表面引入一些缺陷和不稳定的表面态，这些表面态会增加光生载流子的复合。
2、gan hemt结构探测器具有独特的优势，由于其中二维电子气的存在，能够制得高响应的紫外探测器。然而，这种探测器的响应度若要进一步提高，则在很大程度上依赖于电极间距的减小。电极间距的减小可以增强电场强度，提高载流子的收集效率，从而提升探测器的响应度。但是，由于受到当前工艺水平的限制，在减小电极间距的过程中极易形成短路现象。这是因为随着电极间距的不断减小，制造过程中的精度要求变得极高，任何微小的工艺偏差都可能导致电极之间的距离过近，从而引发短路。这种工艺上的挑战使得在实际生产中，既要追求更高的响应度，又要避免短路问题的出现，成为了一个亟待解决的难题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种紫外光电探测器及其制备方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术提供了一种紫外光电探测器，包括：外延层、沟道层
3、所述外延层、所述沟道层和所述势垒层自下而上层叠设置；
4、所述沟道层和所述势垒层形成透明电极；
5、所述阳电极设置在所述外延层上，所述阳电极和所述透明电极呈相互交叉的叉指型分布方式排列；
6、所述阴电极设置在所述势垒层上；
7、所述介质层位于所述沟道层上对所述势垒层的叉指部形成包围结构，以隔离所述阳电极与所述阴电极。
8、在本专利技术的一个实施例中，所述沟道层的材料为非故意掺杂gan或alxga(1-x)n，其中x在20％～50％之间。
9、在本专利技术的一个实施例中，所述沟道层包括连接的第一沟道部和第二沟道部，所述第一沟道部位于所述外延层的上表面的一侧，所述第二沟道部包括多个平行设置的条状沟道层形成叉指部，所述条状沟道层的一端均与所述第一沟道部连接。
10、在本专利技术的一个实施例中，所述势垒层包括连接的第一势垒部和第二势垒部，所述第一势垒部位于所述第一沟道部的上表面，所述第二势垒部包括多个平行设置的条状势垒层形成叉指部，所述条状势垒层的一端均与所述第一势垒部连接，所述条状势垒层位于对应的所述条状沟道层的上表面。
11、在本专利技术的一个实施例中，所述阴电极位于所述第一势垒部的上表面。
12、在本专利技术的一个实施例中，所述介质层的材料为氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锆或氧化铪。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述介质层的厚度为10nm～200nm。
14、本专利技术提供了一种紫外光电探测器的制备方法，适用于上述任一项实施例所述的紫外光电探测器，所述制备方法包括：
15、步骤1：制备外延片，所述外延片包括自下而上依次层叠设置的外延层、初始沟道层和初始势垒层；
16、步骤2：刻蚀所述初始沟道层和所述初始势垒层，形成沟道层和势垒层，所述沟道层和所述势垒层形成透明电极，所述透明电极呈叉指型分布；
17、步骤3：在所述沟道层上制备介质层，所述介质层对所述势垒层的叉指部形成包围结构；
18、步骤4：在所述势垒层上制备阴电极，在所述外延层上制备阳电极，所述阳电极和所述透明电极呈相互交叉的叉指型分布方式排列。
19、在本专利技术的一个实施例中，所述步骤3包括：
20、步骤3.1：在形成透明电极的器件表面制备初始介质层；
21、步骤3.2：对所述初始介质层进行刻蚀，得到位于所述沟道层上且对所述势垒层的叉指部形成包围结构的介质层。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
23、1.本专利技术的紫外光电探测器，包括外延层、沟道层、势垒层、介质层、阴电极和阳电极；其中，外延层、沟道层和势垒层自下而上层叠设置；沟道层和势垒层形成透明电极；阳电极设置在外延层上，阳电极和透明电极呈相互交叉的叉指型分布方式排列；阴电极设置在势垒层上；介质层位于沟道层上对势垒层的叉指部形成包围结构，以隔离阳电极与阴电极。在本专利技术中，采用金属叉指与透明叉指交替排布，能够扩大单次光刻电极间距，降低金属剥离难度，利用介质层在阴电极和阳电极之形起到隔离效果，防止阴阳电极短路，从而降低了紫外光电探测器的暗电流；
24、2.本专利技术的紫外光电探测器，可以通过更换介质层或调整介质层的材料，调整介质层的滤波特性，实现光的选择性探测，同时介质层也作为钝化材料可减少刻蚀引入的表面态，修复刻蚀损伤，从而减少光生载流子的复合，提高量子效率。
25、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
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1.一种紫外光电探测器，其特征在于，包括：外延层、沟道层、势垒层、介质层、阴电极和阳电极；其中，
2.根据权利要求1所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述沟道层的材料为非故意掺杂GaN或AlXGa(1-X)N，其中X在20％～50％之间。
3.根据权利要求1所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述沟道层包括连接的第一沟道部和第二沟道部，所述第一沟道部位于所述外延层的上表面的一侧，所述第二沟道部包括多个平行设置的条状沟道层形成叉指部，所述条状沟道层的一端均与所述第一沟道部连接。
4.根据权利要求3所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述势垒层包括连接的第一势垒部和第二势垒部，所述第一势垒部位于所述第一沟道部的上表面，所述第二势垒部包括多个平行设置的条状势垒层形成叉指部，所述条状势垒层的一端均与所述第一势垒部连接，所述条状势垒层位于对应的所述条状沟道层的上表面。
5.根据权利要求4所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述阴电极位于所述第一势垒部的上表面。
6.根据权利要求1所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述介质层的材料为氮化硅
7.根据权利要求1所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述介质层的厚度为10nm～200nm。
8.一种紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，适用于权利要求1-7任一项所述的紫外光电探测器，所述制备方法包括：
9.根据权利要求8所述的紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤3包括：
...【技术特征摘要】
1.一种紫外光电探测器，其特征在于，包括：外延层、沟道层、势垒层、介质层、阴电极和阳电极；其中，
2.根据权利要求1所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述沟道层的材料为非故意掺杂gan或alxga(1-x)n，其中x在20％～50％之间。
3.根据权利要求1所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述沟道层包括连接的第一沟道部和第二沟道部，所述第一沟道部位于所述外延层的上表面的一侧，所述第二沟道部包括多个平行设置的条状沟道层形成叉指部，所述条状沟道层的一端均与所述第一沟道部连接。
4.根据权利要求3所述的紫外光电探测器，其特征在于，所述势垒层包括连接的第一势垒部和第二势垒部，所述第一势垒部位于所述第一沟道部的上表面，所述第二势垒部包括多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：李佳媛，黎伟正，罗祎航，黄永，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
国别省市：
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