202111617503X一种基于氧化锌-磷化亚铜光电探测器的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN114284384B
(45)授权公告日2024.01.30
(21)申请号202111617503.XH01L31/0224(2006.01)
(22)申请日2021.12.27H01L31/0336(2006.01)
H01L31/18(2006.01)
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号CN114284384A(56)对比文件
CN107851717A,2018.03.27
(43)申请公布日2022.04.05CN113322393A,2021.08.31
(73)专利权人杭州电子科技大学CN113388392A,2021.09.14
地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2JPH10150212A,1998.06.02
号大街审查员廉海峰

(72)发明人彭雪郭欣蔡庆锋陈蔓汝
吕燕飞席俊华赵士超
(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所
(特殊普通合伙)33240
专利代理师杨舟涛
(51)Int.Cl.
H01L31/109(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页
(54)发明名称
一种基于氧化锌-磷化亚铜光电探测器的制
备方法
(57)摘要
本发明公开一种基于氧化锌‑磷化亚铜光电
探测器的制备方法，本发明首先在铜箔片表面生
长磷化亚铜，然后，在磷化亚铜表面沉积铝掺杂n
型氧化锌薄膜；最后在氧化锌表面沉积铝电极获
得器件。本发明在铜箔表面沉积磷化亚铜和氧化
锌构成的光电器件，制作方法简单，器件性能重
复性高，制备器件所需原材料丰富，制备简单，成
本低，对于可见光探测性能较好。
CN114284384B
CN114284384B权利要求书1/1页

1.一种基于氧化锌‑磷化亚铜光电探测器的制备方法，其特征在于：该方法具体包括以
下步骤：
步骤(1).将次磷酸钠放入刚玉舟中，然后在刚玉舟表面覆盖1‑5平方厘米，厚度为250‑
1000微米的铜箔；
步骤(2).将步骤(1)的刚玉舟放入刚玉管中，抽真空后，充入1个大气压的氩气，然后刚
玉管两端密封；
步骤(3).将步骤(2)刚玉管通过管式炉加热至280～300℃，升温速率10℃/min；温度升
至280～300℃后保温，保温时间为30～60min；然后自然冷却至室温，刚玉管抽真空去除管
内残留气体，然后取出产物表面生长有磷化亚铜的铜箔；
步骤(4).将步骤(3)产物作为基底，通过磁控溅射法沉积铝掺杂氧化锌薄膜；磁控溅射
设备真空度0.1‑1.0Pa，氧气流量1‑5sccm，氩气流量20‑50sccm，溅射电压300‑450V，电流
30‑60mA，溅射时间20‑40min，靶材为铝掺杂和金属锌靶；制备的氧化锌薄膜厚度50‑200nm；
步骤(5).在步骤(4)产物氧化锌薄膜表面，通过热蒸发法在n型氧化锌表面沉积铝电
极；热蒸发设备真空度5×10‑4Pa，沉积速度20nm/min。
2.根据权利要求1所述的一种光电探测器件的制备方法，其特征在于：所述的铜箔厚度
为600微米。
3.根据权利要求1所述的一种光电探测器件的制备方法，其特征在于：所述的刚玉管通
过管式炉加热至280℃。
4.根据权利要求1所述的一种光电探测器件的制备方法，其特征在于：所述的铝电极也
替换为银电极或金电极。
5.根据权利要求1所述的一种光电探测器件的制备方法，其特征在于：铝掺杂金属锌靶
材中铝掺杂量为3％。

2
CN114284384B说明书1/3页

一种基于氧化锌‑磷化亚铜光电探测器的制备方法

技术领域
[0001]本发明属于材料与器件技术领域，具体涉及光电探测器件的制备方法。

背景技术
[0002]氧化锌是n型透明导电薄膜材料，磷化亚铜是p型半导体材料，两者均具有光电导
响应，可用于制备光探测器件。通过利用单一氧化锌或磷化亚铜因光照电阻变化实现光探
测的器件，由于材料受本身电学性质以及气体表面吸附的影响，光电效应较差。本专利将两
者结合，制备成pn结这种结构的器件，光电探测性能有所提升。器件制备中，为了获得性能
较好的器件，本专利使用铝掺杂的氧化锌代替氧化锌本征半导体材料。所制备器件，能够探
测可见光。

发明内容
[0003]本发明针对现有研究不足，提出了一种基于氧化锌、磷化亚铜光电探测器的制备
方法。首先在铜箔片表面生长磷化亚铜，然后，在磷化亚铜表面沉积铝掺杂n型氧化锌薄膜；
最后在氧化锌表面沉积铝电极获得器件。
[0004]步骤(1).将次磷酸钠放入刚玉舟中，然后在刚玉舟表面覆盖1‑5平方厘米，厚度为
250‑1000微米的铜箔；
[0005]步骤(2).将步骤(1)的刚玉舟放入刚玉管中，抽真空后，充入1个大气压的氩气，然
后刚玉管两端密封；
[0006]步骤(3).将步骤(2)刚玉管