專利名稱：ZnO金屬肖特基接觸的制備方法及其在紫外探測(cè)器中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在ZnO單晶薄膜表面制備金屬肖特基接觸的方法，尤其是在超高真空環(huán)境中，利用分子束外延技術(shù)在ZnO清潔表面上原位低溫沉積金屬薄膜從而制備肖特基接觸，并進(jìn)一步制作紫外探測(cè)器的方法。
背景技術(shù)：
作為第三代半導(dǎo)體的核心基礎(chǔ)材料，ZnO具有非常優(yōu)越的光電性能，其室溫禁帶寬度為3.37eV、自由激子結(jié)合能為60meV，已成為繼GaN(自由激子結(jié)合能為25meV)之后又一重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料，在低閾值、高效率的短波長(zhǎng)光電子器件領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。目前ZnO在國(guó)際上最被看好的兩個(gè)潛在應(yīng)用為ZnO基紫外探測(cè)器與ZnO基短波長(zhǎng)激光二極管(LED)。
由于ZnO具有很好的光電導(dǎo)特性，非常適合制作在國(guó)防高技術(shù)上具有重要價(jià)值的″日光盲″中紫外探測(cè)器。中紫外探測(cè)器不受太陽(yáng)光干擾，在民用及軍事上都有重大的應(yīng)用價(jià)值，如臭氧檢測(cè)儀、火焰?zhèn)鞲衅?、污染監(jiān)測(cè)儀、保密通訊、導(dǎo)彈羽煙探測(cè)器及飛行器探測(cè)器等。特別是在光電對(duì)抗這一軍事高技術(shù)領(lǐng)域，紫外對(duì)抗與反對(duì)抗技術(shù)已占據(jù)愈來(lái)愈重要的位置，開(kāi)發(fā)可工作在更高溫度下、更高效和更可靠的中紫外探測(cè)器對(duì)提高紫外報(bào)警技術(shù)水平具有舉足輕重的作用。禁帶寬度為3.37eV的本征ZnO經(jīng)摻雜后，如摻Mg形成ZnMgO合金，其禁帶寬度可以隨Mg含量的增加而變寬，從而使得探測(cè)范圍能夠向中紫外乃至深紫外方向擴(kuò)展，這在軍事上有著極其重要的應(yīng)用價(jià)值。2001年美國(guó)Rutgers University的Y.Lu領(lǐng)導(dǎo)的課題組研制成5伏偏壓下光響應(yīng)度為1.5A/W、漏電流為1nA、上升和下降時(shí)間分別為12ns和50ns的ZnO肖特基紫外探測(cè)器(其綜合性能已超過(guò)GaN紫外探測(cè)器)，目前該小組正在研制截止波長(zhǎng)更短的ZnMgO中紫外探測(cè)器，用于探測(cè)″日盲區(qū)″的0.2～0.3微米中紫外光波。
利用金屬-半導(dǎo)體接觸形成的肖特基勢(shì)壘對(duì)紫外光進(jìn)行探測(cè)是Schottky型和背對(duì)背Schottky，即MSM(metal-semiconductor-metal)型探測(cè)器工作的基本原理。制備這種探測(cè)器的關(guān)鍵就是要在半導(dǎo)體表面沉積一層能夠與該半導(dǎo)體形成肖特基勢(shì)壘的金屬，使得接觸具有整流特性。這層金屬要有良好的導(dǎo)電性，能夠當(dāng)作電極使用，否則其光電特性無(wú)法被外界檢測(cè)；另外，金屬-半導(dǎo)體接觸之間應(yīng)該保持平整陡峭的界面，無(wú)互擴(kuò)散現(xiàn)象，這樣可以避免隧穿電流引起器件性能變差。
由此可見(jiàn)，在基于新型ZnO合金薄膜的中紫外探測(cè)器的研制過(guò)程中，表面金屬電極的制備技術(shù)是影響甚至決定器件性能的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，穩(wěn)定的肖特基接觸的制備工藝將是ZnO材料實(shí)現(xiàn)紫外探測(cè)器件應(yīng)用的基礎(chǔ)。然而到目前為止，很多小組獲得的金屬/ZnO界面往往呈現(xiàn)很強(qiáng)的不穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性較低。一方面與ZnO極性表面的不穩(wěn)定性有關(guān)，另一方面則與電極制備過(guò)程中可能發(fā)生的界面互擴(kuò)散或者薄膜表面損傷等因素有關(guān)。
纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnO在 方向沒(méi)有對(duì)稱面，是一個(gè)極性材料四配位的Zn和O原子具有很強(qiáng)的離子鍵特性，因而在 方向上呈現(xiàn)出很強(qiáng)的自發(fā)極化電場(chǎng)，形成Zn、O兩種極性表面。在暴露大氣過(guò)程中，極性表面較之非極性表面更易受到污染、更易發(fā)生變化，因此，金屬薄膜在這種表面上生長(zhǎng)獲得的界面乃至與ZnO的接觸特性必然不夠理想，所以金屬薄膜電極在ZnO清潔表面上的原位沉積對(duì)于研究和控制金屬/ZnO界面乃至接觸特性的影響具有十分重要的意義，是ZnO器件邁向?qū)嵱没年P(guān)鍵一步。
目前常用的電極制備方法有磁控濺射、熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)等，但是，傳統(tǒng)的金屬薄膜沉積技術(shù)都有著一些難以克服的缺點(diǎn)。如磁控濺射方法，它的鍍膜原理是利用氣體離子經(jīng)過(guò)加速后轟擊金屬靶面，濺射出的原子或原子團(tuán)簇沉積在材料表面而形成薄膜。這種方法容易使單晶襯底表面受到損傷，產(chǎn)生大量缺陷，不利于獲得良好的金屬-半導(dǎo)體接觸。另外，磁控濺射鍍膜法是在氣壓約為1Pa量級(jí)的粗真空下進(jìn)行電極沉積的，襯底表面已遭到一定程度的污染，無(wú)法保護(hù)ZnO樣品的清潔表面，更不可能實(shí)現(xiàn)原位的電極沉積。熱蒸發(fā)法的局限性在于1.難熔金屬蒸氣壓低，很難制成薄膜；2.有些元素容易和加熱絲形成合金；3.不易得到成分均勻的合金膜。另外，由于其沉積速度較快，金屬電極為多晶相，不利用形成良好的接觸性質(zhì)。而電子束蒸發(fā)法由于成本較高，對(duì)于沉積熔點(diǎn)較低的金屬，如金、銀等，一般都不予采用。
常用的肖特基金屬電極有銀、金、鉑、鎳等。其中，金、銀與n型ZnO可以形成勢(shì)壘較高的肖特基接觸，具有良好的整流特性，并且熱穩(wěn)定性較好，這在光電探測(cè)器的制備方面有著極其重要的作用。
分子束外延(MBE)技術(shù)是于1968年由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的J.R.Arthur等人提出、并于1971年由卓以和等人發(fā)展起來(lái)的一種薄膜材料生長(zhǎng)技術(shù)。它指的是在超高真空系統(tǒng)(＜10-7Torr，極限真空可以達(dá)到10-11Torr)中，加熱束源使具有一定熱能的分子或原子噴射到溫度可調(diào)的單晶襯底表面，通過(guò)分子、原子在襯底表面遷移并和表面發(fā)生反應(yīng)而達(dá)到外延生長(zhǎng)的目的。本發(fā)明中采用了MBE法來(lái)進(jìn)行ZnO清潔表面金屬肖特基接觸的制備，該方法有著它不可替代的優(yōu)勢(shì)1)具有超高真空生長(zhǎng)環(huán)境，金屬材料的純度特別高。并且可以與樣品生長(zhǎng)室相連，樣品生長(zhǎng)結(jié)束后不必暴露大氣就可以直接傳入電極蒸鍍腔，這樣可以確保樣品在蒸發(fā)前能保持清潔狀態(tài)，避免單晶樣品表面受到雜質(zhì)污染，適合超高真空下金屬電極的原位沉積；2)金屬蒸發(fā)源的沉積速度可通過(guò)擴(kuò)散爐溫度加以精確控制和調(diào)整，可生長(zhǎng)出納米級(jí)厚、均勻組成的半透明金屬薄膜；3)生長(zhǎng)溫度可控，可以避免生長(zhǎng)過(guò)程中界面原子的互擴(kuò)散問(wèn)題，獲得平整陡峭的界面，適合生長(zhǎng)金屬-半導(dǎo)體肖特基接觸體系材料，還可以避免高溫?zé)崛毕莸漠a(chǎn)生；4)生長(zhǎng)過(guò)程中不會(huì)對(duì)表面造成任何損傷，有利于形成良好的金屬-半導(dǎo)體接觸，并且在優(yōu)化的條件下，能夠獲得單晶的金屬薄膜，有利于電學(xué)性能的改善5)相對(duì)于電子束蒸鍍方法來(lái)說(shuō)，成本較低。
因此，為了獲得高質(zhì)量的金屬-半導(dǎo)體肖特基接觸，推進(jìn)″日光盲″中紫外探測(cè)器走向?qū)嵱?，我們發(fā)明了ZnO清潔表面上原位沉積金屬肖特基接觸的MBE低溫生長(zhǎng)法，并進(jìn)一步制作了高性能的MSM紫外探測(cè)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于提供一種新的在ZnO清潔單晶薄膜表面通過(guò)MBE低溫生長(zhǎng)制備金屬肖特基接觸的方法；本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于提供一種制作紫外探測(cè)器的方法，即把襯底溫度控制在低溫下(≤20℃)進(jìn)行超高真空金屬導(dǎo)電薄膜的分子束外延沉積，獲得具有穩(wěn)定肖特基接觸特性的高質(zhì)量的連續(xù)薄膜，然后在上述金屬薄膜上利用磁控濺射法沉積金膜保護(hù)層，通過(guò)紫外光刻工藝，并利用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作肖特基紫外探測(cè)器。利用該方法獲得了具有優(yōu)越光電性能的ZnO基MSM紫外探測(cè)器。
本發(fā)明提供的在ZnO單晶薄膜表面沉積金屬導(dǎo)電薄膜的方法是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的1)將MBE腔生長(zhǎng)的單晶ZnO薄膜通過(guò)超高真空傳樣系統(tǒng)導(dǎo)入與之相連的電極蒸鍍系統(tǒng)，該系統(tǒng)同樣具備超高真空背景氣壓，同時(shí)它的樣品臺(tái)還具有冷卻功能；2)在超高真空背景下，將ZnO薄膜樣品冷卻至室溫以下并維持；3)在樣品已達(dá)到低溫的條件下，通過(guò)控制金屬擴(kuò)散爐的溫度來(lái)沉積金屬薄膜。
進(jìn)一步，步驟2)中所述溫度為-150℃-20℃。
進(jìn)一步，步驟3)中所述金屬薄膜的厚度為20nm～80nm。
進(jìn)一步，步驟3)中所述金屬薄膜為功函數(shù)高的銀或鉑或鎳金屬薄膜。
進(jìn)一步，步驟3)中所述金屬薄膜為功函數(shù)高的金薄膜。
進(jìn)一步，如果所述金屬薄膜為銀或鉑或鎳金屬薄膜，則在上述已有步驟基礎(chǔ)上，增加步驟4)在步驟3)所制備金屬薄膜的表面利用公知的磁控濺射法沉積20～50nm厚的金保護(hù)層；步驟5)利用公知的紫外光刻技術(shù)并結(jié)合公知的反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作出叉指狀的金屬電極，再在金屬電極表面焊接電極引線，從而制備出肖特基紫外探測(cè)器。
如果所述金屬薄膜為金薄膜，則只增加步驟5)利用公知的紫外光刻技術(shù)并結(jié)合公知的反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作出叉指狀的金屬電極，再在金屬電極表面焊接電極引線，從而制備出肖特基紫外探測(cè)器。
上述ZnO單晶薄膜沉積金屬電極的MBE方法與現(xiàn)有沉積方法的不同之處主要有兩點(diǎn)1)在低溫下對(duì)金屬薄膜進(jìn)行沉積。
當(dāng)溫度不超過(guò)20℃時(shí)，原子的活性以及能量都不如高溫時(shí)的情況，不易發(fā)生金屬原子與ZnO表面原子互相交換(即互擴(kuò)散)或者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、形成合金等現(xiàn)象，因此可以獲得陡峭的金屬/半導(dǎo)體界面。另外，我們發(fā)現(xiàn)，由于金屬/半導(dǎo)體體系的大失配以及鍵不匹配問(wèn)題，在高于室溫的條件下，在ZnO上進(jìn)行金屬外延生長(zhǎng)時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)薄膜不連續(xù)/斷裂的問(wèn)題。這是因?yàn)?，大失配體系外延生長(zhǎng)過(guò)程中，為了保證體系的穩(wěn)定性，表面能必須最小。生長(zhǎng)溫度較高時(shí)，外來(lái)原子可以獲得足夠的能量在表面充分遷移、找到能量最低的形核中心成鍵生長(zhǎng)，表面能因此得以降低；而且由于金屬鍵與共價(jià)鍵的不匹配，導(dǎo)致外來(lái)金屬原子之間的結(jié)合遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于它們與半導(dǎo)體襯底原子之間的結(jié)合，金屬原子傾向于互相成鍵、聚合以至長(zhǎng)大，在接下來(lái)的生長(zhǎng)過(guò)程中，到達(dá)半導(dǎo)體表面的原子總是尋找已有的原子團(tuán)簇，導(dǎo)致原有的團(tuán)簇越長(zhǎng)越大，成為一個(gè)個(gè)孤立的小島，最終將形成不連續(xù)的金屬膜。而我們采用低溫生長(zhǎng)的目的就是通過(guò)降低金屬原子在ZnO表面的遷移能力、減小其遷移長(zhǎng)度，使它無(wú)法獲得足夠的能量去尋找能量最低的位置，因此只能附著在最先到達(dá)的ZnO表面位置，與表面原子成鍵，從而達(dá)到連續(xù)且均勻地沉積的目的，這樣既可以解決連續(xù)金屬膜在ZnO表面外延生長(zhǎng)的困難，又能夠按照預(yù)想的結(jié)果獲得平整陡峭的界面，為器件性能的大幅度改善提供了可循的依據(jù)。
2)在超高真空背景下利用MBE法進(jìn)行金屬電極的原位沉積。
將MBE生長(zhǎng)室制備好的ZnO單晶薄膜樣品直接經(jīng)超高真空環(huán)境(樣品分配室)傳送至電極蒸鍍室進(jìn)行低溫下金屬薄膜的MBE沉積(如圖1所示)，首先，避免了大氣中雜質(zhì)的吸附與污染，保護(hù)了ZnO穩(wěn)定的極性表面及其電子態(tài)，防止了一些未知因素(如表面電導(dǎo)等)對(duì)其表面的影響；其次，采用了MBE法來(lái)進(jìn)行ZnO清潔表面金屬肖特基接觸的制備，相對(duì)于常用的電極沉積方法，如磁控濺射法，該方法不會(huì)對(duì)表面造成任何損傷，有利于形成良好的金屬-半導(dǎo)體肖特基接觸。因此通過(guò)本發(fā)明有助于獲取豐富的信息來(lái)分析了解金屬/ZnO的界面電子結(jié)構(gòu)以及接觸特性，為最終獲得穩(wěn)定、實(shí)用的金屬/ZnO肖特基接觸解決關(guān)鍵的技術(shù)難題。在制備得到的高質(zhì)量金屬電極上，利用磁控濺射法沉積金膜保護(hù)層，通過(guò)紫外光刻工藝，并利用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作叉指狀電極。利用該方法制作了具有優(yōu)越光電性能的ZnO基MSM紫外探測(cè)器。


圖1為本發(fā)明在超高真空MBE低溫沉積金屬導(dǎo)電薄膜時(shí)所用設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例在20℃時(shí)在n型ZnO單晶薄膜表面MBE法沉積金屬銀的SEM掃描圖(a)，以及與60℃時(shí)沉積時(shí)的形貌對(duì)比(b)；圖3為本發(fā)明實(shí)施例所制作的紫外探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖(a)，以及制作流程圖(b)；圖4為本發(fā)明實(shí)施例在n型ZnO單晶薄膜樣品上沉積銀后制備的MSM型紫外探測(cè)器I-V響應(yīng)特性曲線圖(a)，及其與磁控濺射方法沉積銀膜所制作的器件的對(duì)比(b)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，在n型ZnO清潔表面上低溫沉積金屬銀膜并制備MSM型紫外探測(cè)器的方法1)將MBE腔生長(zhǎng)的n型ZnO單晶薄膜通過(guò)超高真空傳樣系統(tǒng)導(dǎo)入電極蒸鍍系統(tǒng)，該系統(tǒng)的樣品臺(tái)具有冷卻功能；2)在超高真空背景下，用液氮將該樣品冷卻至室溫以下(≤20℃)并維持；該步驟中對(duì)襯底的冷卻，是通過(guò)在包圍樣品臺(tái)的冷阱中長(zhǎng)時(shí)間通液氮的方法實(shí)現(xiàn)的；3)在樣品已達(dá)到低溫的條件下，加熱銀擴(kuò)散爐，使銀的束流達(dá)到8×10-5Pa左右，沉積厚度約為50nm的金屬銀膜；4)在上述金屬銀膜的上面利用公知的磁控濺射法沉積20～50nm厚的金保護(hù)層；5)利用公知的紫外光刻技術(shù)并結(jié)合公知的反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作出叉指狀的金屬電極，再在金屬電極表面焊接電極引線，從而制備出肖特基紫外探測(cè)器。
所謂公知的紫外光刻技術(shù)和反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)具體為首先在上述制備得到的金膜表面覆上一層厚度為1微米的正膠，并利用紫外光刻技術(shù)制作出叉指狀圖案，然后再利用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作出叉指狀的銀/金電極。最后再在金屬電極表面利用超聲波焊接技術(shù)或其他適當(dāng)?shù)暮附邮侄魏附与姌O引線，從而制備出原型器件。
本實(shí)施例中的金屬薄膜為銀膜，當(dāng)然也可采用鉑膜或鎳膜或金膜，其制備方法完全相同。
當(dāng)金屬薄膜為銀膜或鉑膜或鎳膜時(shí)，由于這三種金屬容易氧化，因此需要在其表面再沉積一層金膜作為保護(hù)膜；而當(dāng)金屬薄膜直接采用金膜時(shí)，則無(wú)須再在其表面沉積一層金膜。
在沉積上述金屬薄膜，以及后續(xù)的金保護(hù)膜時(shí)，在保證金屬薄膜有效覆蓋ZnO薄膜、保證半透、并保證可靠承載的情況下，可對(duì)金屬薄膜和金保護(hù)薄膜的厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
通常在金屬薄膜和金保護(hù)膜的總的厚度不超過(guò)100nm的情況下，即可保證薄膜的半透特性。
利用掃描電子顯微鏡首先表征了本發(fā)明制備的n型ZnO薄膜樣品表面金屬銀膜的連續(xù)性與均勻性，如圖2a所示。與生長(zhǎng)溫度較高條件下制備的樣品(圖2b)相比，可以看到，我們所發(fā)明的低溫下沉積金屬銀膜的方法確實(shí)解決了連續(xù)金屬膜在ZnO表面外延生長(zhǎng)的困難。
常規(guī)的磁控濺射方法雖然也可以制備連續(xù)的金屬導(dǎo)電薄膜，但是其工作原理決定了用這種方法沉積金屬膜必然會(huì)對(duì)襯底表面有一定的損傷，而這種損傷對(duì)金屬-半導(dǎo)體接觸的影響在器件的性能測(cè)試中顯露無(wú)疑。為了說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)，我們首先利用磁控濺射法在n型ZnO薄膜表面沉積了銀膜，按照?qǐng)D3a的器件結(jié)構(gòu)以及圖3b的制作流程，我們制備了MSM型紫外探測(cè)器原型器件，其電流-電壓(I-V)響應(yīng)特性曲線如圖4b所示。由圖可見(jiàn)，2V時(shí)光電流僅比暗電流高2個(gè)數(shù)量級(jí)。相比之下，利用本發(fā)明制備的Ag/ZnO肖特基接觸結(jié)研制的MSM型紫外探測(cè)器的光電特性得到了大幅度的改善，如圖4a所示，其暗電流在nA數(shù)量級(jí)(比磁控濺射法獲得的相應(yīng)值至少低1個(gè)數(shù)量級(jí))。偏壓為2V時(shí)，光電流比暗電流高4個(gè)數(shù)量級(jí)。測(cè)試結(jié)果表明，我們發(fā)明的超高真空低溫MBE沉積銀膜技術(shù)保證了樣品在蒸發(fā)前能保持清潔狀態(tài)，避免了樣品表面受到雜質(zhì)污染，另外還解決了生長(zhǎng)過(guò)程中界面原子的互擴(kuò)散、高溫?zé)崛毕?、粒子轟擊損傷等問(wèn)題，最終提高了器件的各方面性能，為其走向?qū)嵱没蛳铝藞?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種在ZnO單晶薄膜表面沉積金屬導(dǎo)電薄膜的方法，其具體步驟如下1)將MBE腔生長(zhǎng)的單晶ZnO薄膜通過(guò)超高真空傳樣系統(tǒng)導(dǎo)入與之相連的電極蒸鍍系統(tǒng)，該系統(tǒng)同樣具備超高真空背景氣壓，同時(shí)它的樣品臺(tái)還具有冷卻功能；2)在超高真空背景下，將ZnO薄膜樣品冷卻至室溫以下并維持；3)在樣品已達(dá)到低溫的條件下，通過(guò)控制金屬擴(kuò)散爐的溫度來(lái)沉積金屬薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述在ZnO單晶薄膜表面沉積金屬導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，所述步驟2)中所述溫度為-150℃-20℃。
3.如權(quán)利要求1所述在ZnO單晶薄膜表面沉積金屬導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，所述步驟3)中所述金屬薄膜的厚度為20nm～80nm。
4.如權(quán)利要求1所述在ZnO單晶薄膜表面沉積金屬導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，所述步驟3)中的所述金屬薄膜為功函數(shù)高的銀或鉑或鎳金屬薄膜。
5.如權(quán)利要求1所述在ZnO單晶薄膜表面沉積金屬導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，所述步驟3)中的所述金屬薄膜為功函數(shù)高的金薄膜。
6.一種建立在權(quán)利要求1-4任一所述方法基礎(chǔ)上的制備肖特基紫外探測(cè)器的方法，其特征在于，在上述已有步驟基礎(chǔ)上，增加步驟4)在步驟3)所制備金屬薄膜的表面利用公知的磁控濺射法沉積20～50nm厚的金保護(hù)層；步驟5)利用公知的紫外光刻技術(shù)并結(jié)合公知的反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作出叉指狀的金屬電極，再在金屬電極表面焊接電極引線，從而制備出肖特基紫外探測(cè)器。
7.一種建立在權(quán)利要求5所述方法基礎(chǔ)上的制備肖特基紫外探測(cè)器的方法，其特征在于，在上述已有步驟基礎(chǔ)上，增加步驟5)利用公知的紫外光刻技術(shù)并結(jié)合公知的反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作出叉指狀的金屬電極，再在金屬電極表面焊接電極引線，從而制備出肖特基紫外探測(cè)器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用MBE低溫生長(zhǎng)法在ZnO單晶薄膜表面原位制備金屬薄膜電極而形成肖特基接觸的方法，尤其是超高真空原位沉積金屬導(dǎo)電薄膜的方法。其步驟為利用超高真空傳樣系統(tǒng)，將MBE生長(zhǎng)室制備好的ZnO單晶薄膜樣品直接經(jīng)超高真空環(huán)境傳送至電極蒸鍍室，該室的樣品臺(tái)具有冷卻功能，在這里，將ZnO薄膜樣品冷卻到室溫以下(≤20℃)并維持，然后開(kāi)始用MBE方法進(jìn)行低溫下金屬薄膜的沉積。使用本方法能夠獲得在ZnO表面連續(xù)且均勻沉積的金屬導(dǎo)電膜，可用于金屬－半導(dǎo)體肖特基接觸及相關(guān)器件的制備與研究，特別是通過(guò)金屬銀與n型ZnO所形成的良好肖特基結(jié)來(lái)制備高光電響應(yīng)的ZnO基紫外探測(cè)器。
文檔編號(hào)H01L21/28GK101030533SQ20071006507
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者張?zhí)鞗_, 梅增霞, 鄭浩, 杜小龍, 薛其坤, 羅強(qiáng), 顧長(zhǎng)志 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院物理研究所