一种二氧化钛紫外光电探测器

摘要

一种二氧化钛紫外光电探测器的制备方法，涉及一种半导体光电探测器件。提供一种器件暗电流较小的二氧化钛紫外光电探测器及其制备方法。探测器采用金属-半导体-金属结构，从下到上包括一层绝缘衬底，利用磁控溅射技术在绝缘衬底上沉积的多晶TiO2薄膜，用磁控溅射或电子束蒸发技术在TiO2薄膜上制备的叉指金属电极。采用优化溅射工艺参数沉积高质量多晶TiO2薄膜，沉积的薄膜具有理想的化学配比，高的致密度和结晶度。利用该薄膜为基体制备的MSM结构紫外探测器具有响应度高，暗电流小，紫外可见抑制比高等优点。制备过程简单，成本低，若在Si基衬底上制作，则可与成熟的Si工艺兼容，有利于光电集成，容易产业化。

主权项

一种二氧化钛紫外光电探测器，其特征在于从下到上依次设有绝缘衬底和TiO2多晶薄膜，在TiO2多晶薄膜上设有叉指金属电极，所述TiO2多晶薄膜的厚度为0.15～0.25μm，晶粒尺寸大于50nm，氧钛原子数比值为1.95～2.05；叉指金属电极的厚度为0.1～0.3μm，指宽为2～20μm，间距为2～20μm，指长为300μm，光敏面积为200μm×300μm；叉指金属电极选自Au、Pt或Ni；绝缘衬底选自石英玻璃、蓝宝石、生长有氧化硅或氮化硅绝缘层的硅片；所述一种二氧化钛紫外光电探测器的制备方法包括以下步骤：1)将绝缘衬底清洗后，吹干，烘干备用；2)采用射频磁控溅射方法在绝缘衬底上沉积TiO2薄膜，其具体方法是：打开磁控溅射系统生长室，装上TiO2陶瓷靶，将绝缘衬底平行放置在陶瓷靶正下方，关闭生长室；预抽真空到压强小于10‑4Pa，通入溅射气体氩气，使生长室气压保持为0.5～1.0Pa；打开射频源，调节射频功率为150～250W，开始生长TiO2薄膜，生长时间为1～3h，生长的薄膜厚度为0.15～0.25μm；3)将TiO2薄膜热退火，退火结束后样品随炉自然冷却至室温后取出；4)在热退火后的TiO2薄膜上光刻叉指金属电极图形；5)叉指金属电极的沉积和剥离，其具体方法是：采用直流磁控溅射方法在光刻好的叉指电极图形上溅射一层金属，将溅射完金属的样品浸泡在丙酮中，超声处理，剥离光刻胶以及覆盖其上的金属，漂洗后吹干，即得到二氧化钛紫外光电探测器。