光电探测器及其制备方法

本申请涉及紫外光电探测器领域，尤其涉及一种光电探测器及其制备方法。

背景技术：

1、现有紫外光电探测器主要采用硅基、氧化物、氮化物等材料体系，si基紫外探测器受限于较窄带隙，其可见光抑制能力有限，暗电流较高。宽禁带氧化物材料，器件稳定性和重复性不足。iii-族氮化物本身的高带隙特性，通常需要较大偏压才能获得足够的光生增益。氮化物器件吸收层厚度有限，且内建电场不足，光生电子–空穴对在无外加偏压下难以高效分离，影响自供电能力。

技术实现思路

1、本申请提出一种光电探测器及其制备方法，实现了在零偏置条件下形成稳定且连续的复合内建电场，提高光生电子–空穴对的分离效率，获得自供电光响应。

2、为达到上述目的，本申请的实施例提供了如下技术方案：

3、一方面，提供一种光电探测器，该光电探测器包括包括多个异质结单元。异质结单元，包括：

4、衬底，第一n型层，设置于衬底上，第一n型层包括异质结构。p型层，设置于第一n型层的远离衬底的一侧。第二n型层，设置于p型层的远离衬底的一侧。第一电极，设置于第二n型层的远离衬底的一侧，且与第二n型层电连接。第二电极，设置于第一n型层的远离衬底的一侧，且与第一n型层电连接。

5、本申请的上述实施例所提供的，通过异质结单元沿厚度方向构成准n-p-n异质结，使n-p结势垒与极化势垒叠加，在零偏置条件下形成稳定且连续的复合内建电场，从而实现光生电子–空穴对的高效分离，获得自供电光响应。

6、在一些实施例中，沿垂直于衬底的方向，异质结构包括层叠的第一半导体层和第二半导体层，第一半导体层和第二半导体层的材料均包括iii-族氮化物。

7、在一些实施例中，光电探测器还包括插入层，插入层设置于第一半导体层与第二半导体层之间，插入层的材料包括iii-族氮化物。

8、在一些实施例中，光电探测器还包括本征半导体层，本征半导体层设置于第二n型层与p型层之间。

9、在一些实施例中，本征半导体层的材料包括氧化物、氮化物或高介电常数薄膜中的至少一种。

10、在一些实施例中，光电探测器还包括绝缘层，绝缘层设置于第一n型层的远离衬底的一侧，且位于p型层与第二电极之间。

11、在一些实施例中，多个异质结单元呈线阵列或面阵列排布。

12、另一方面，提供一种光电探测器的制备方法，该制备方法包括：在衬底上形成第一n型层，第一n型层包括异质结构。在第一n型层远离衬底的一侧形成p型层。在p型层远离衬底的一侧形成第二n型层。在第二n型层的远离衬底的一侧形成第一电极，第一电极与第二n型层电连接。在第一n型层的远离衬底的一侧形成第二电极，第二电极与第一n型层电连接。

13、本申请的上述实施例所提供的制备方法，通过异质结单元沿厚度方向形成准n-p-n异质结，使n-p结势垒与极化势垒叠加，在零偏置条件下形成稳定且连续的复合内建电场，从而实现光生电子–空穴对的高效分离，获得自供电光响应。该制备方法均可通过成熟半导体工艺实现，可兼容旋涂、溅射、蒸发、喷涂、mocvd、mbe外延、光刻、金属沉积、退火、能够与现有gan电子器件工艺兼容，可实现晶圆级阵列制备，工艺兼容性高。

14、在一些实施例中，在形成p型层之后，形成第二n型层之前，制备方法还包括：

15、在p型层与第二n型层之间形成本征半导体层。

1.一种光电探测器，其特征在于，包括多个异质结单元；

2.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，沿垂直于所述衬底的方向，所述异质结构包括层叠的第一半导体层和第二半导体层；

3.根据权利要求2所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括插入层，所述插入层设置于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间；

4.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括本征半导体层，所述本征半导体层设置于所述第二n型层与所述p型层之间。

5.根据权利要求4所述的光电探测器，其特征在于，所述本征半导体层的材料包括氧化物、氮化物或高介电常数薄膜中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括绝缘层，所述绝缘层设置于所述第一n型层的远离所述衬底的一侧，且位于所述p型层与所述第二电极之间。

7.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述多个异质结单元呈线阵列或面阵列排布。

8.一种光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在衬底上形成第一n型层，包括：

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在形成所述p型层之后，形成所述第二n型层之前，所述制备方法还包括：