[发明专利]一种硅基CdZnTe薄膜紫外光探测器的制备方法

摘要

本发明涉及一种Si基CdZnTe薄膜紫外光探测器的制备方法，属于紫外光探测器光敏材料及器件制造工艺技术领域；本发明是采用近空间升华方法，在P型Si衬底上制备N型CdZnTe薄膜，形成CdZnTe薄膜/Si异质结结构紫外光探测器，为制作高性能的紫外光探测器提供了新的方法；本发明是一种基于硅衬底的异质结CdZnTe薄膜紫外光探测器，其特点在于，采用近空间升华方法在Si片上制备高平整、颗粒尺寸均匀、质量高的CdZnTe薄膜样品，所制成的异质结型探测器具有高的灵敏度。

主权项

一种硅基CdZnTe薄膜紫外光探测器的制备方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：（a）CdZnTe单晶升华源的准备：根据已知的先有技术，将高纯Cd、Zn、Te放入石英管中，在高真空下，采用移动加热法生长出质量好、成分分布相对均匀的CdZnTe单晶体；其中锌的摩尔含量为4‑8%，Cd的摩尔含量为40%‑46%，Te的摩尔含量为50%‑55%；将生长好的晶体切片作为升华源；（b）衬底预处理：采用掺硼的（111）P型硅作为衬底，将衬底用去离子水、丙酮和乙醇分别超声清洗5～15分钟，洗去表面的杂质与有机物，烘干后放入近空间升华反应室内；（c）CdZnTe薄膜生长过程：开机械泵抽真空，将升华腔内气压抽至1Pa以下后关闭机械泵，通入氩气将气压调至80~300Pa，关闭气瓶；开卤素灯将升华源及衬底分别加热到550~650℃和400~550℃；生长120min~180min后，关闭卤素灯，开机械泵抽真空至气压为10Pa以下，关机械泵，待样品冷却至室温，取出样品；（d）N型CdZnTe薄膜退火及腐蚀：在CdCl2和ZnCl2 气氛下退火30‑60min，退火温度为400‑500℃；再配制浓度为0.1~0.5%的溴甲醇溶液，将退过火的样品浸入溶液腐蚀30~120s，获得表面富碲的CdZnTe薄膜；（e）CdZnTe薄膜探测器的电极制作：在上述CdZnTe薄膜上表面采用蒸镀或溅射方法制备100~300nm厚的金属电极；然后将样品在真空中130~250°C退火30~90分钟形成良好的欧姆接触，最终制得以P型硅为衬底的PN结CdZnTe薄膜紫外光探测器。