1.大动态响应范围紫外光电探测器,其特征在于:包括光电导区,光电导区的上端依次设有Si富集层和栅调制区,栅调制区的两端均设有隔离区和阴极;光电导区的下端设有光入射区,光入射区的中部被开设在光电导区底部中心处的凹槽断开,凹槽相对两侧的光入射区为n型重掺杂GaN光入射区,n型重掺杂GaN光入射区的两端分别设有阳极。
2.根据权利要求1所述的大动态响应范围紫外光电探测器,其特征在于:所述光电导区为半绝缘GaN衬底层。
3.根据权利要求2所述的大动态响应范围紫外光电探测器,其特征在于:所述栅调制区包括n型掺杂GaN缓冲层,n型掺杂GaN缓冲层的上方中心处设有n型掺杂GaN孔径区,n型掺杂GaN孔径区的相对两侧分别设有p型掺杂GaN阻挡层,n型掺杂GaN孔径区的上方依次设有n型掺杂GaN沟道层、n型AlGaN层、p型重掺杂GaN帽层及栅极。
4.根据权利要求3所述的大动态响应范围紫外光电探测器,其特征在于:所述隔离区为Si3N4隔离区,所述栅极与p型重掺杂GaN帽层的相对两端分别设有Si3N4隔离区。
5.根据权利要求4所述的大动态响应范围紫外光电探测器,其特征在于:所述Si3N4隔离区、n型AlGaN层及n型掺杂GaN沟道层的相对两端分别设有阴极。
6.大动态响应范围紫外光电探测器的制作方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
步骤1,对用氢化物气相外延法生长的半绝缘GaN衬底做抛光处理,抛光后衬底厚度为
48~52μm;用金属有机物化学气相沉积法在衬底上依次生长48~52nm的GaN硅富集层和0.2~0.5μm的n型掺杂GaN缓冲层;
步骤2,在n型掺杂GaN缓冲层上表面,用金属有机物化学气相沉积法掺杂Mg外延生长p型GaN以形成p型掺杂GaN阻挡层;在p型掺杂GaN阻挡层上方用光刻胶经过涂胶、对准曝光、显影制作掩膜层,暴露出处于中心位置,横向长度为3~4μm的区域,并用电感耦合等离子体刻蚀法刻蚀该区域;
步骤3,对p型掺杂GaN阻挡层中心位置进行刻蚀后,通过金属有机物化学气相沉积法在刻蚀区域过生长n型GaN,厚度为1.2~1.4μm,形成n型掺杂GaN孔径区;对n型掺杂GaN孔径区上表面进行过抛光,暴露出光刻胶;去除光刻胶之后再次对表面进行抛光使表面平坦化;
步骤4,在步骤3所得的平坦化后的表面上继续通过金属有机物化学气相沉积法依次外延n型掺杂GaN沟道层、n型掺杂AlGaN层和p型重掺杂GaN层;
步骤5,在p型重掺杂GaN层表面涂覆增黏剂六甲基二硅氮烷,并在烘箱中烘干,之后用光刻胶进行匀胶、显影、光刻、电感耦合等离子体刻蚀该层两侧1.8~2.2μm,去胶、烘干后形成重p型掺杂GaN帽层;
步骤6,在重p型掺杂GaN帽层的上方制作光刻胶掩膜,暴露出器件左右两侧0.9~1.1μm区域,利用电感耦合等离子体刻蚀法对左右两边进行刻蚀,暴露出p型GaN电流阻挡层,并磁控溅射Ti/Al合金淀积两边金属阴极;
步骤7,在未被覆盖的n型掺杂AlGaN层和p型重掺杂GaN帽层上方再次制作掩膜,利用磁控溅射淀积Ni/Au/Ni合金并剥离形成栅极;用等离子体增强化学气相沉积法在n型掺杂AlGaN层上方淀积Si3N4并图形化形成Si3N4隔离区;
步骤8,将器件翻转,在半绝缘GaN衬底,的阳极面N面上通过金属有机物化学气相沉积法外延生长n型重掺杂GaN光入射区并其上涂光刻胶制作掩模版暴露出左右两侧0.8~1.2μm区域;
步骤9,电感耦合等离子体刻蚀法刻蚀左右两侧光入射区,离子注入Si杂质,剂量为1×
19 ‑3
10 cm 、能量为90eV、倾角为7°,之后,磁控溅射Ti/Al合金并剥离形成阳极;
步骤10,在阳极面上做光刻胶掩膜并图形化暴露出中心位置3~4μm区域,通过电感耦合等离子体刻蚀法刻蚀出凹槽,槽深为9~12μm;
步骤11,在N2氛围中、在800~950℃下退火30s~40s,该温度能使n型重掺杂与阳极、阴极金属接触面形成欧姆接触,而该退火条件低于栅极金属与p型重掺杂GaN帽层接触面形成欧姆接触所需要的退火条件,因此栅极金属与p型重掺杂GaN帽层接触面仍保持本器件所需的肖特基接触,使得栅极不会出现较大的漏电流。