本申請涉及探測器，尤其涉及一種紫外光電探測器及其制備方法。

背景技術：

1、相關技術中，紫外光探測器是一種能夠檢測紫外光強度的傳感器，用于檢測紫外光線輻射的強度和能量。目前的紫外光探測器基本為硅基紫外探測器與寬禁帶半導體紫外探測器，原理都是利用光電效應，即光子激發(fā)電子躍遷到導帶產生電流的現象。由于硅半導體的禁帶寬度是1.2ev，對紫外光、可見光、近紅外光都有響應，所以作為紫外線光電探測器響應速度較慢，還需要加裝額外的濾光片。但是濾光片造價昂貴且容易損壞，進而增加了紫外光探測器的成本和損耗量。此外，氮化鎵(gan)作為寬禁帶半導體的代表是制備探測器的理想材料，但是由于gan等n型半導體材料層與其他材料層結合通常存在較大的晶格失配，導致材料層界面具有較大的缺陷，進而降低紫外光探測器性能。

2、綜上，相關技術中存在的技術問題有待得到改善。

技術實現思路

1、本申請實施例的主要目的在于提出一種紫外光電探測器及其制備方法，能夠有效降低制造成本并提高工作性能。

2、為實現上述目的，本申請實施例的一方面提出了一種紫外光電探測器，所述紫外光電探測器包括：

3、感光器件，所述感光器件包括襯底、底電極層、鐵電半導體層、絕緣層和頂電極，所述襯底、所述底電極層、所述鐵電半導體層和所述頂電極形成垂直結構，所述絕緣層設置于所述頂電極的側面且位于所述鐵電半導體層的上面；

4、信號放大器件，所述信號放大器件用于接收所述感光器件輸出的感光電流；

5、信號處理器件，所述信號處理器件用于對所述感光電流進行數據處理，得到光照強度；

6、信號顯示器件，所述信號顯示器件用于顯示所述信號處理器件輸出的光照強度。

7、在一些實施例中，所述鐵電半導體層的材料包括具有鈣鈦礦型結構的鐵電半導體材料。

8、在一些實施例中，所述具有鈣鈦礦型結構的鐵電半導體材料包括鉛鋯鈦酸鉛。

9、在一些實施例中，所述鐵電半導體層的厚度范圍為大于等于155nm且小于等于165nm。

10、在一些實施例中，所述鐵電半導體層的厚度包括160nm。

11、在一些實施例中，所述襯底的材料包括鈦酸鍶，所述襯底厚度包括80nm。

12、在一些實施例中，所述底電極層的材料包括具有金屬導電性的鈣鈦礦結構氧化物。

13、在一些實施例中，所述絕緣層的材料包括單層氧化硅、多層氧化硅、單層氮化硅或多層氮化硅中的至少一種材料。

14、在一些實施例中，所述頂電極的材料包括銦、銀、金、銅、鉻或金錫合金中的其中一種。

15、為實現上述目的，本申請實施例的另一方面提出了一種紫外光電探測器的制備方法，所述方法包括以下步驟：

16、制備信號顯示器件；

17、制備信號處理器件，將所述信號處理器件的輸出端與所述信號顯示器件進行連接；

18、制備信號放大器件，將所述信號放大器件的輸出端與所述信號處理器件連接；

19、制備感光器件，將所述信號放大器件的輸入端與所述感光器件的輸出端連接；

20、其中，所述制備感光器件的過程，包括以下步驟：

21、制備襯底；

22、在所述襯底上通過脈沖激光沉積法制備底電極層；

23、在所述底電極層上通過脈沖激光沉積法制備鐵電半導體層；

24、在所述鐵電半導體層上采用勻膠機旋涂有機樹膠并烘干后形成絕緣層；

25、對所述絕緣層的預設位置裸露鐵電半導體層，并采用磁控濺射的方法生長得到頂電極；所述襯底、所述底電極層、所述鐵電半導體層和所述頂電極形成垂直結構。

26、本申請實施例至少包括以下有益效果：本申請?zhí)峁┮环N紫外光電探測器及其制備方法,該方案通過在紫外光電探測器中設置感光器件、信號放大器件、信號處理器件和信號顯示器件，并在感光器件中設置襯底、底電極層、鐵電半導體層、絕緣層和頂電極，從而可以利用鐵電半導體層的禁帶寬度特性，提高紫外光電探測器對紫外光的探測能力，無需增加濾光片，有效降低制造成本；并且將襯底、底電極層、鐵電半導體層和頂電極形成垂直結構，有效降低電極之間的厚度，從而可以采用極低的寫入電壓得到極高的寫入電場強度，使光生載流子更有效地分離，增強光電流，提高器件工作性能。

技術特征：

1.一種紫外光電探測器，其特征在于，所述紫外光電探測器包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵電半導體層的材料包括具有鈣鈦礦型結構的鐵電半導體材料。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述具有鈣鈦礦型結構的鐵電半導體材料包括鉛鋯鈦酸鉛。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述鐵電半導體層的厚度范圍為大于等于155nm且小于等于165nm。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述鐵電半導體層的厚度包括160nm。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述襯底的材料包括鈦酸鍶，所述襯底厚度包括80nm。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述底電極層的材料包括具有金屬導電性的鈣鈦礦結構氧化物。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述絕緣層的材料包括單層氧化硅、多層氧化硅、單層氮化硅或多層氮化硅中的至少一種材料。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述頂電極的材料包括銦、銀、金、銅、鉻或金錫合金中的其中一種。

10.一種紫外光電探測器的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

技術總結
本申請公開了一種紫外光電探測器及其制備方法，可廣泛應用于探測器技術領域。本申請通過在紫外光電探測器中設置感光器件、信號放大器件、信號處理器件和信號顯示器件，并在感光器件中設置襯底、底電極層、鐵電半導體層、絕緣層和頂電極，從而可以利用鐵電半導體層的禁帶寬度特性，提高紫外光電探測器對紫外光的探測能力，無需增加濾光片，有效降低制造成本；并且將襯底、底電極層、鐵電半導體層和頂電極形成垂直結構，有效降低電極之間的厚度，從而可以采用極低的寫入電壓得到極高的寫入電場強度，使光生載流子更有效地分離，增強光電流，提高器件工作性能。

技術研發(fā)人員：樊貞,陳競昊,譚山,劉坤,區(qū)家力
受保護的技術使用者：華南師范大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/22