一种设有电极的CuS/GaN异质结的制备方法

摘要

本发明涉及一种CuS/GaN异质结的制备方法，属于光电器件部件制造工艺技术领域。本发明主要特点在于采用n型GaN薄膜作为衬底，并在此衬底上制备高质量的p型CuS薄膜,从而获得CuS/GaN异质结。本发明所得器件退火后具有明显的整流特性，在电压±5V时，退火前与退火后器件的正向电流（I_F）与反向电流（I_R）的之比分别为12.5,146。退火后的样品漏电流有明显的降低，具有更好的整流特性。

主权项

一种设有电极的CuS/GaN异质结的制备方法，其特征于具有如下的制备过程和步骤：A、GaN衬底上CuS薄膜的制备a、GaN衬底的清洗：在沉积之前，用丙酮、酒精和去离子水分别超声清洗衬底15~30分钟，直至表面洁净，然后用高纯氮气吹干；b、GaN衬底上CuS薄膜的制备：采用高纯度CuS（99.9‑99.999%）陶瓷靶通过射频磁控溅射的方法在n型GaN衬底上沉积CuS薄膜；用机械泵将反应室抽真空至10Pa以下，再用分子泵抽真空至5×10^‑3Pa以下，通入纯氩，调节流量计使得反应室的气压为0.5Pa~0.6Pa，衬底温度为常温，在CuS薄膜沉积过程中，腔体气压控制在0.2Pa~1Pa，溅射功率30W~300W，沉积时间10min~60min；CuS靶需预溅1‑20分钟以去除表面杂质；c、CuS/GaN异质结的退火：将上述样品放入高温退火炉中，用机械泵抽真空至100mTorr，通入N₂，反复循环2~5次以确保N₂氛围；设定温度为100°C~500°C；在N₂氛围中退火10min~120min，然后自然冷却至常温；B、电极制备a、在CuS薄膜上制备Au电极：采用电子束蒸发在p型CuS薄膜上制备Au电极，Au电极的厚度约50‑300nm；b、在GaN衬底上制备Ti/Al/Au复式电极：采用电子束蒸发在n型GaN衬底上制备Ti/Al/Au复式电极结构，Ti/Al/Au复式电极结构中Ti、Al、Au电极的厚度分别为10‑50nm、10‑100nm、50‑300nm；c、退火：电极制备后，器件采用快速退火工艺，进行电极退火，升温速率10‑50 ^oC/s，退火温度为200°C~500°C，时间为10s~5min；最终制得设有电极的CuS/GaN异质结。