ZnO单晶和BeZnO合金的生长及其紫外探测器研究

作者：王玉超; 张权林; 苏龙兴; 沈正川; 吴天准; 汤子康

来源：发光学报, 2015, 36(11): 1233-1239.

DOI：10.3788/fgxb20153611.1233

• ZnO单晶
• BexZn1-xO合金
• 紫外探测器
• 表面处理
• 分子束外延

用分子束外延(MBE)的方法在c面蓝宝石衬底上生长出了高质量的ZnO单晶薄膜和BexZn1-xO合金薄膜。X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明,合金材料中Be元素的摩尔分数分别为1.8%、4.9%、8.0%和15.3%。在此基础上制备了ZnO基和BexZn1-xO基的金属-半导体-金属(MSM)结构紫外探测器。ZnO单晶探测器的响应波长为375nm,在1V电压下,350nm处的光响应度高达43A/W,光电流和暗电流之比达到105量级。在BexZn1-xO基紫外探测器中,其截止响应波长随着合金中Be含量的增加逐渐蓝移,其中Be0.153-Zn0.847O合金探测器的截止响应波长为366nm,紫外波段和可见波段的光电流之比达到23个数量级,具有良好的信噪比。此外,提出了氧气等离子体表面处理降低探测器暗电流的方法,并使ZnO单晶探测器的暗电流降低了4个数量级。

• 单位
  中山大学; 光电材料与技术国家重点实验室; 西昌卫星发射中心; 中国科学院深圳先进技术研究院