氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体光电器件及微波器件领域，具体涉及一种氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器及其制备方法。

背景技术

超宽禁带半导体日盲紫外光电探测器具有更宽的光谱响应范围，可实现日盲光全覆盖探测，可广泛应用于天际通信、火灾监控、气象监测和环境污染监测等领域，因而成为紫外光电探测领域的研究热点。

可用于声表面波探测的传统压电材料为ZnO和AlN，ZnO具有较高的压电系数，约为12.4 pm V

发明内容

本发明提供了一种氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器及其制备方法，采用具有较高压电系数和较大带隙宽度的κ-Ga

本发明解决上述技术问题的方案如下：一种氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器，所述探测器包括自下而上设置的衬底，κ-Ga

κ-Ga

优选的，所述衬底材料包括蓝宝石、碳化硅、氧化镓、氮化铝。

优选的，所述κ-Ga

优选的，所述金属电极层厚度为50-1000 nm；所述金属电极层材料包括金属Ti、金属Al中的一种或两种金属的混合物。

优选的，叉指换能器的宽度为32 μm，波长为1.6 μm，占空比为0.5，叉指对数为120。

优选的，反射栅的各反射栅电极长度及宽度均相同；反射栅的宽度为32 μm，波长为1.6 μm，占空比为0.5，叉指对数为120。

如上所述氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器的制备方法，包括以下步骤：

S1、对衬底进行清洗预处理；

S2、在衬底上制备κ-Ga

S3、在κ-Ga

S4、再通过EUV光刻技术，刻蚀光刻胶未被掩模版遮盖的区域，制作图形；

S5、在图形区域蒸镀Ti/Al金属混合物或金属Al；

S6、洗去光刻胶，κ-Ga

优选的，所述S1，衬底清洗预处理步骤包括采用丙酮、乙醇、水以及食人鱼溶液清洗。

优选的，所述S2，所述κ-Ga

优选的，所述S3，通过电子束蒸发技术或磁控溅射技术在在图形区域沉积Ti/Al金属混合物或金属Al。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明采用新型压电材料κ-Ga

（2）本发明所制备的κ-Ga

（3）本发明所制备的κ-Ga

（4）本发明所制备的κ-Ga

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例1中氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器的结构示意图；

图2为实施例1、2中的κ-Ga

图3为实施例1、2中的氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器的导纳谱图；

图4为实施例1、2中氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器在各自工作模式下随261 nm 入射光功率变化的频移示意图；

图5为实施例1、2中氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器在日盲紫外探测模式下的响应度图。

各附图中标号代表的部件名称如下：

101、衬底；102、κ-Ga

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器，所述探测器包括自下而上设置的衬底101，κ-Ga

S1、采用蓝宝石衬底，依次置于丙酮、乙醇、水溶液中超声10分钟，之后置于食人鱼溶液中清洗1分钟。

S2、在衬底上通过HVPE、Mist-CVD、MOCVD、PLD等技术制备κ-Ga

所述κ-Ga

S3、基于集成电路工艺技术，在κ-Ga

S4、刻蚀光刻胶未被掩模版遮盖的区域，制作图形；

S5、通过电子束蒸发技术或磁控溅射技术在图形区域蒸镀Ti-Al合金或金属Al；

S6、洗去光刻胶，κ-Ga

叉指换能器103的宽度为32 μm，波长为1.6 μm，占空比为0.5，共120对；反射栅（104）的各反射栅电极长度及宽度均相同；反射栅（104）的宽度为32 μm，波长为1.6 μm，占空比为0.5，共120对。

实施例2

本实施例提供一种氧化镓基声表面波兼日盲紫外双模态探测器，其制备步骤与实施例1基本相同，不同之处在于采用碳化硅作为衬底。

如图2所示，可知制备的κ-Ga

如图3所示，蓝宝石衬底的探测器在瑞利模式（A

如图4所示，由图中斜率可计算得探测灵敏度分别为1.15×10

如图5所示，260 nm的响应波长下，响应度最高可达5.05×10

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。