專利名稱：Ni<sub>x</sub>Mg<sub>1-x</sub>O短波長紫外光探測材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種NixMgl.xO短波長紫外光探測材料，屬于半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于大氣的衰減，太陽輻射通過地球大氣層到達地球表面時，波長短于280nm的中紫外 輻射會被臭氧層吸收，基本到達不了地球近地表面，使得太陽光的中紫外輻射在近地表面形 成盲區(qū)。所以，"太陽盲"紫外光探測器可以在比較干凈的背景中探測物體發(fā)射的中紫外輻射， 降低了信號處理難度，提高探測效率和靈敏度。這種"太陽盲"紫外光探測器在航空航天、醫(yī) 療保健、軍事科學(xué)等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有"太陽盲"紫外光探測器使用的探 測材料通常是GaxAh.xN。
發(fā)明內(nèi)容
GaxAlLXN材料存在的不足有，首先，采用GaxAlkN材料制作薄膜通常是在藍寶石等昂 貴的襯底材料上生長；其次，需要使用化學(xué)氣相沉積、分子束外延、激光脈沖沉積等大型、 復(fù)雜設(shè)備生長，同時生長溫度也較高，從而造成了能源的浪費；第三，由于GaN的禁帶寬度 為3.4eV，而AlN的禁帶寬度為6.2eV，決定了 GaxAh.xN薄膜的禁帶寬度調(diào)節(jié)范圍較小，即 3.4~6.2eV;第四，由于GaN晶格常數(shù)a=3.19A， Ga離子半徑為0.62A, A1N晶格常數(shù)a=3.13A， Al離子半徑為0.53A，使得GaN和A1N晶格失配和離子半徑失配較大，分別為1.8%和15%， 造成較大的晶格畸變。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，我們發(fā)明了一種NixMgl.xO短波長紫 外光探測材料。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，短波長紫外光探測材料的分子式為NixMg^0, 0《X《1。 本發(fā)明其技術(shù)效果在于，采用NixMgl.xO材料制作薄膜可以在石英玻璃這樣一種普通襯 底即可進行，所使用的設(shè)備也屬于普通設(shè)備，如磁控濺射設(shè)備、電子束蒸發(fā)設(shè)備等，這些設(shè)備運行成本低廉。此外，由于NiO的禁帶寬度為3.6eV，而MgO的禁帶寬度約為7.8eV，當(dāng)在 NiO中摻入Mg形成NixMg"xO后，禁帶寬度可以在3.6 7.8eV之間大幅度的調(diào)整，可以實現(xiàn) 不同波長的探測。再有，由于NiO晶格常數(shù)『4.18A, Ni離子半徑為7.0xioA， MgO晶格常 數(shù)為0=4.21人，Mg離子半徑為6.6A, NiO和MgO同屬于立方結(jié)構(gòu)，兩者晶格失配和離子半 徑失配很小，分別為0.7%和5.7%，將Mg摻入NiO后不會引起較大的晶格畸變，能形成無 限固溶體。
具體實施方式
實施例一-
制作NixMg"O短波長紫外光探測薄膜，確定X-0.8，采用磁控濺射方法在高真空磁控濺
射設(shè)備中進行，以石英玻璃為襯底。所制備的NiQ.8MgQ20薄膜晶格失配和離子半徑失配很小，
分別為0.7%和5.7%，禁帶寬度為4.43eV，能夠?qū)崿F(xiàn)280nm波長的探測。 實施例二
制作NixMgkO短波長紫外光探測薄膜，確定X《68，采用磁控濺射方法在高真空磁控灘
射設(shè)備中進行，以石英玻璃為襯底。所制備的Nio.68Mg。.320薄膜晶格失配和離子半徑失配很小，
分別為0.7%和5.7%，禁帶寬度為4.96eV，能夠?qū)崿F(xiàn)250nm波長的探測。
權(quán)利要求
1、一種NixMg1-xO短波長紫外光探測材料，其特征在于，分子式為NixMg1-xO，0≤X≤1。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的NixMg^O短波長紫外光探測材料，其特征在于，采用磁控濺射 方法以石英玻璃為襯底制作N"Mg"O短波長紫外光探測薄膜。
全文摘要
Ni<sub>x</sub>Mg<sub>1-x</sub>O短波長紫外光探測材料屬于半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有Ga<sub>x</sub>Al<sub>1-x</sub>N材料存在的不足有，首先，制作薄膜所使用的藍寶石襯底昂貴；其次，需要使用化學(xué)氣相沉積等大型、復(fù)雜設(shè)備生長，生長溫度也較高，造成了能源的浪費；第三，禁帶寬度調(diào)節(jié)范圍較小，即3.4～6.2eV；第四，GaN和AlN晶格失配和離子半徑失配較大，分別為1.8％和15％。本發(fā)明之短波長紫外光探測材料的分子式為Ni<sub>x</sub>Mg<sub>1-x</sub>O，0≤X≤1。以石英玻璃為襯底在磁控濺射設(shè)備中制作Ni<sub>x</sub>Mg<sub>1-x</sub>O短波長紫外光探測薄膜，所制備的薄膜晶格失配和離子半徑失配很小，分別為0.7％和5.7％，禁帶寬度為3.6～7.8eV。用來制作短波長紫外光探測器件。
文檔編號H01L31/18GK101414642SQ200810051539
公開日2009年4月22日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者付申成, 姜德龍, 野 李, 新 王, 王國政 申請人:長春理工大學(xué)