一种镓铟氧光电探测器及其制备方法

技术领域

本申请涉及光电材料的技术领域，特别涉及一种镓铟氧光电探测器及其制备方法。

背景技术

柔性光电子和电力电子器件的发展吸引了大量的科学家和工程师进入这些领域，因为它们具有高度可折叠、可弯曲和可拉伸消费电子产品的发展潜力。Ga

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种可有效解决上述问题的镓铟氧光电探测器及其制备方法。

本申请提供一种镓铟氧光电探测器的制备方法，包括以下步骤：

S1：准备一云母衬底；

S2：将所述云母衬底放入脉冲激光沉积设备的生长室内，选用镓铟氧靶材，设置生长参数，然后进行沉积，在所述云母衬底上生长镓铟氧薄膜制得样品；

S3：将所述样品放入高温退火炉中进行退火处理；

S4：在退火处理后的样品的镓铟氧薄膜上生长电极，制得镓铟氧光电探测器。

在一实施例中，所述步骤S2包括：将所述云母衬底放入脉冲激光沉积设备的生长室内之前控制生长室内的气压为3*10

在一实施例中，生长室内的气压设置为3*10

在一实施例中，所述步骤S2包括：生长时间为30min～60min。

在一实施例中，生长时间设置为30min。

在一实施例中，所述步骤S3包括：所述高温退火炉的退火温度为700℃～900℃、退火时间为0.5h～2h。

在一实施例中，所述高温退火炉的退火温度设置为900℃、退火时间设置为1h。

在一实施例中，所述电极为Ti/Au叉指电极。

在一实施例中，所述步骤S4包括：将退火处理后的样品放入磁控溅射腔内，调节氩气流量为100sccm～400sccm，调节磁控溅射的功率为100W～200W，利用掩膜版在所述镓铟氧薄膜上生长所述Ti/Au叉指电极。

本申请还提供一种镓铟氧光电探测器，可根据如上所述的制备方法制得。

综上所述，本申请提供一种镓铟氧光电探测器及其制备方法，该光电探测器是基于云母这种柔性衬底制备的，具有优异的抗弯折性能，即器件能够按一定角度弯折几千次而性能几乎保持不变，可适用于可穿戴光电探测器。本申请使用脉冲激光沉积设备先在云母衬底上生长一层镓铟氧薄膜，并使用高温退火炉在空气中退火，最后使用磁控溅射法利用金属掩膜版在镓铟氧薄膜上生长Ti/Au叉指电极，制得柔性的镓铟氧光电探测器。本申请通过简单的制备方法成功地在柔性的云母衬底上制备出了镓铟氧光电探测器，且制得的产品性能优异。

附图说明

图1为本申请的镓铟氧光电探测器的示意图。

图2为基于本申请的镓铟氧光电探测器在黑暗环境和在254nm光照下测得的电流-电压(I-V)对比图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本申请不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本申请可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本申请并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

本申请以云母作为柔性衬底制备出一种性能优异的镓铟氧光电探测器，该云母可以为白云母材质。白云母(KAl

本申请提供一种镓铟氧光电探测器的制备方法，包括以下步骤：

S1：准备一云母衬底10，并对该云母衬底10进行清洁，例如用胶带粘贴并撕掉的方式清洁云母衬底10表层，以获得洁净的云母衬底10；

S2：将云母衬底10放入脉冲激光沉积设备的生长室内，选用镓铟氧靶材，设置生长参数，然后进行沉积，在云母衬底10上生长镓铟氧薄膜12制得样品；

S3：将样品放入高温退火炉中进行退火处理；

S4：在退火处理后的样品的镓铟氧薄膜上生长电极14，制得镓铟氧光电探测器16。

本申请采用脉冲激光沉积设备通过脉冲激光沉积法(Pulse Laser Deposition,PLD)在云母衬底10上生长镓铟氧薄膜12，脉冲激光沉积法是一种常见的无机薄膜物理气相沉积技术，通过该技术制备的薄膜材料表面平整，薄膜厚度以及光电探测器的厚度可精确控制，提升产品的性能。

本申请的光电探测器为镓铟氧材质，具体地，镓铟氧靶材可以包括Ga

在一种优选的实施例中，步骤S2包括：将云母衬底10放入脉冲激光沉积设备的生长室内之前控制生长室内的气压为3*10

步骤S2中生长时间为30min～60min，优选为30min。

在一种优选的实施例中，步骤S3包括：高温退火炉的退火温度为700℃～900℃、退火时间为0.5h～2h。优选地，高温退火炉的退火温度设置为900℃、退火时间设置为1h。

本申请中，电极14设置为Ti/Au叉指电极，在其他实施例中，电极14也可以有其他选择。上述步骤S4包括：将退火处理后的样品放入磁控溅射腔内，调节氩气流量为100sccm～400sccm，优选为100sccm，调节磁控溅射的功率为100W～200W，优选为100W，利用金属掩膜版在镓铟氧薄膜12上生长Ti/Au叉指电极，优选地，Ti/Au叉指电极生长在镓铟氧薄膜12上背离云母衬底10的一侧。

最终制得镓铟氧光电探测器16，如图1所示。

图2为基于本申请的镓铟氧光电探测器16在黑暗环境和在254nm光照下测得的电流-电压(I-V)对比图。当镓铟氧光电探测器16为关断状态时，黑暗环境中暗电流在0-12V范围内大约为10

综上所述，本申请提供一种镓铟氧光电探测器及其制备方法，该光电探测器是基于云母这种柔性衬底制备的，具有优异的抗弯折性能，即器件能够按一定角度弯折几千次而性能几乎保持不变，可适用于可穿戴光电探测器。本申请使用脉冲激光沉积设备先在云母衬底上生长一层镓铟氧薄膜，并使用高温退火炉在空气中退火，最后使用磁控溅射法利用金属掩膜版在镓铟氧薄膜上生长Ti/Au叉指电极，制得柔性的镓铟氧光电探测器。本申请通过简单的制备方法成功地在柔性的云母衬底上于高温环境中制备出了镓铟氧光电探测器，且制得的产品性能优异。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本申请的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。