043g碳粉、0.020g碲粉。
[0031]4.反應完成后將襯底取出，旋涂PMMA溶液填充復合物表面的孔隙。
[0032]5.利用金屬掩模的方法繼續(xù)沉積半透明的金屬Au頂電極。
[0033]6.然后在襯底底部刮涂InGa電極。
[0034]7.利用銀漿和銅導線將頂電極和底電極引出，并在100°C下烘干。
[0035]8.利用光敏測試系統(tǒng)測試器件的光敏特性，即可得到器件對光的響應譜結(jié)果，參見附圖3。
[0036]9.由響應譜看出，該傳感器的敏感波長范圍比較寬，從380nm到接近lOOOnm，響應度最高點位于665nm附近，最高響應度為0.92mA/ff.實施例2:
在本例中，襯底放于圖1中3的位置。具體步驟如下:
1.采用傳統(tǒng)的半導體工藝清洗P-Si襯底。
[0037]2.在襯底上沉積一層30 nm的Au薄膜作為種子層。
[0038]3.將襯底和蒸發(fā)源放入可控氣氛管式爐，襯底距離蒸發(fā)源10 cm,蒸發(fā)源所處的溫度設(shè)為1000°C，升溫速度10°C /min,保溫30 min,反應氣氛為Ar氣20 sccm和O2 8 sccm。蒸發(fā)源是0.264g ZnO粉末、0.053g碳粉、0.024g碲粉。
[0039]4.反應完成后將襯底取出，旋涂PMMA溶液填充復合物表面的孔隙。
[0040]5.利用金屬掩模的方法繼續(xù)沉積半透明的金屬Au頂電極。
[0041]6.然后在襯底底部刮涂InGa電極。
[0042]7.利用銀漿和銅導線將頂電極和底電極引出，并在100 °C下烘干。
[0043]8.利用光敏測試系統(tǒng)測試器件的光敏特性，即可得到器件對光的響應譜結(jié)果，參見附圖4。
[0044]9.由響應譜看出，該傳感器的敏感波長范圍比較寬，從380nm到接近1050nm，響應度最高點位于805nm附近，最高響應度為4.10 mA/ff.實施例3:
在本例中，襯底放于圖1中4的位置。具體步驟如下: 1.采用傳統(tǒng)的半導體工藝清洗P-Si襯底。
[0045]2.在襯底上沉積一層100 nm的Au薄膜作為種子層。
[0046]3.將襯底和蒸發(fā)源放入可控氣氛管式爐，襯底距離蒸發(fā)源13 cm,蒸發(fā)源所處的溫度設(shè)為1000°C，升溫速度10°C /min,保溫lOmin，反應氣氛為Ar氣20 sccm和O2 8 sccm。蒸發(fā)源是0.255g ZnO粉末、0.044g碳粉、0.020g碲粉。
[0047]4.反應完成后將襯底取出，旋涂PMMA溶液填充復合物表面的孔隙。
[0048]5.利用金屬掩模的方法繼續(xù)沉積半透明的金屬Au頂電極。
[0049]6.然后在襯底底部刮涂InGa電極。
[0050]7.利用銀漿和銅導線將頂電極和底電極引出，并在100°C下烘干。
[0051]8.利用光敏測試系統(tǒng)測試器件的光敏特性，即可得到器件對光的響應譜結(jié)果，參見附圖5。
[0052]9.由響應譜看出，該傳感器的敏感波長范圍比較窄，只對100nm到1100 nm范圍的光比較敏感，響應度最高點位于1040 nm附近，最高響應度為1.27 mA/ff.實施例4:
在本例中，襯底放于圖1中5的位置。具體步驟如下:
1.采用傳統(tǒng)的半導體工藝清洗P-Si襯底。
[0053]2.在襯底上沉積一層100 nm的Au薄膜作為種子層。
[0054]3.將襯底和蒸發(fā)源放入可控氣氛管式爐，襯底距離蒸發(fā)源16 cm,蒸發(fā)源所處的溫度設(shè)為1000°C，升溫速度10°C/min，保溫30min，反應氣氛為Ar氣20 sccm和O2 8 sccm。蒸發(fā)源是0.263g ZnO粉末、0.047g碳粉、0.030g碲粉。
[0055]4.反應完成后將襯底取出，旋涂PMMA溶液填充復合物表面的孔隙。
[0056]5.利用金屬掩模的方法繼續(xù)沉積半透明的金屬Au頂電極。
[0057]6.然后在襯底底部刮涂InGa電極。
[0058]7.利用銀漿和銅導線將頂電極和底電極引出，并在100°C下烘干。
[0059]8.利用光敏測試系統(tǒng)測試器件的光敏特性，即可得到器件對光的響應譜結(jié)果，參見附圖6。
[0060]9.由響應譜看出，該傳感器的敏感波長范圍比較窄，只對100nm到1100 nm范圍的光比較敏感，響應度最高點位于1040nm附近，最高響應度為24.61 mA/ff.實施例5:
在本例中，襯底放于圖1中6的位置。具體步驟如下:
1.采用傳統(tǒng)的半導體工藝清洗P-Si襯底。
[0061]2.在襯底上沉積一層100 nm的Au薄膜作為種子層。
[0062]3.將襯底和蒸發(fā)源放入可控氣氛管式爐，襯底距離蒸發(fā)源19 cm,蒸發(fā)源所處的溫度設(shè)為1000°C，升溫速度10°C/min，保溫30min，反應氣氛為Ar氣20 sccm和O2 8 sccm。蒸發(fā)源是0.265g ZnO粉末、0.048g碳粉、0.026g碲粉。
[0063]4.反應完成后將襯底取出，旋涂PMMA溶液填充復合物表面的孔隙。
[0064]5.利用金屬掩模的方法繼續(xù)沉積半透明的金屬Au頂電極。
[0065]6.然后在襯底底部刮涂InGa電極。
[0066]7.利用銀漿和銅導線將頂電極和底電極引出，并在100°C下烘干。
[0067]8.利用光敏測試系統(tǒng)測試器件的光敏特性，即可得到器件對光的響應譜結(jié)果，參見附圖7。
[0068]9.由響應譜看出，該傳感器的敏感波長范圍比較寬，從400nm到接近llOOnm，響應度最高點位于855nm附近，最高響應度為102.41 mA/W。
【主權(quán)項】
1.一種異質(zhì)結(jié)近紅外光敏傳感器，其特征在于，是由熱蒸發(fā)氣相沉積法制備的碲鋅氧復合物與P-Si形成的異質(zhì)結(jié)光敏傳感器，包括P型硅襯底，碲鋅氧復合物，頂電極和底電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)近紅外光敏傳感器，其特征在于，所述頂電極是半透明Au電極，底電極是銦鎵電極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)近紅外光敏傳感器，其特征在于，所述P型硅襯底電阻率 1-10 Ω.cm。4.權(quán)利要求1所述的近紅外光敏傳感器的制備方法，其特征在于采用如下步驟: 首先在硅襯底上沉積一層對氧化鋅具有親和性的薄膜作為種子層，然后將襯底和蒸發(fā)源同時放入可控氣氛管式爐，二者距離約7-16cm，控制反應溫度為1000°C，升溫速度10°C /min，保溫10-30min，通入反應氣體為Ar和02，所述蒸發(fā)源是由摩爾比為1:1:(0.05-0.07)的ZnO粉末、碳粉、碲粉組成； 反應完成后利用金屬掩模，繼續(xù)用磁控濺射法鍍一層半透明的Au頂電極，最后在襯底底部刮涂銦鎵電極，完成對器件的封裝。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述種子層為金，其厚度為.30-100nm。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，反應氣體為20sccm的Ar氣和.8 sccm 的 O2.
【專利摘要】本發(fā)明屬于光電子領(lǐng)域，涉及一種異質(zhì)結(jié)近紅外光敏傳感器及其制備方法。是由熱蒸發(fā)氣相沉積法制備的碲鋅氧復合物與p-Si形成的異質(zhì)結(jié)光敏傳感器，包括p型硅襯底，碲鋅氧復合物，頂電極和底電極。其關(guān)鍵在于碲鋅氧復合物的制備。這種新型的傳感器表現(xiàn)出了波段可調(diào)的穩(wěn)定優(yōu)良的光敏探測性能，可探測波長從紫外-可見-近紅外波段調(diào)節(jié)至限定在1040nm的近紅外波段。
【IPC分類】H01L31/0296, H01L31/18, H01L31/109
【公開號】CN105097983
【申請?zhí)枴緾N201510437074
【發(fā)明人】方國家, 宋增才, 李博睿
【申請人】武漢大學
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月23日