【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種ga2o3/mgo/si雪崩異質結構及其制備，屬于半導體器件。
技術介紹
1、日盲紫外光(波長200-280nm)在大氣層中被臭氧吸收，使其成為理想的無背景噪聲的光譜窗口。傳統硅基光電探測器因禁帶寬度限制，對這一波段的響應不佳，往往需要結合濾光片使用，導致系統復雜度增加、成本上升。氧化鎵(ga2o3)作為第三代寬禁帶半導體材料，以其高擊穿電壓(8mv/cm)、高熱穩定性、大禁帶寬度(4.6-4.9ev)、及出色的紫外光吸收能力，成為日盲紫外探測器的理想材料選擇，在導彈預警、海上搜救、森林火情告警、紫外通信等方面提供了巨大的應用價值。
2、近年來，科研人員通過構造異質結結構，如ga2o3與si的結合，用以制造日盲紫外光電探測器。異質結設計能夠利用不同材料的能帶匹配優勢，改善載流子傳輸和光吸收效率，使得其具有響應系數大、靈敏度高等優點，在現有技術中，已有多項工作圍繞氧化鎵基日盲紫外探測器展開。例如，《一種硅基氧化鎵異質日盲光電傳感器結構》中報道了一種硅基氧化鎵異質pin型光電探測器，該方案所設計的傳感器由硅襯底、多維硅納米錐結構、氧化鎵薄膜、p型摻雜區、n型摻雜區、歐姆接觸、以及金電極構成，形成了pin型異質結構。通過氧化鎵薄膜對日盲紫外光的倍增吸收對光生電子空穴對進行收集，從而實現對日盲紫外光的有效探測。
3、現有技術中，盡管在氧化鎵基日盲紫外探測器領域已取得了一定進展，但多數集中在單一材料結構或簡單的異質結設計上。而單一的ga2o3基探測器在集成度、量子效率和工藝兼容性上存在局限，且ga
技術實現思路
1、為解決以上問題，本專利技術提供了一種ga2o3/mgo/si雪崩異質結設計，聚焦于將si和ga2o3結合形成異質結，增強ga2o3基日盲紫外光電探測器的集成度與泛用性，并通過增加mgo勢壘層的方式來為該探測器提供雪崩增益。制備簡單的同時還具有理想的光增益與靈敏度，且以si為襯底，方便后續cmos工藝的集成與加工。
2、一種ga2o3/mgo/si雪崩異質結設計方案如下：
3、s1：在si襯底的表面生長mgo勢壘層，其中，si襯底選用n型摻雜的si；
4、s2：在mgo勢壘層表面生長一層ga2o3薄膜；
5、s3：在ga2o3薄膜層表面沉積ti/au電極；
6、進一步地，在si襯底的背面沉積了ti/au電極。最終得到了ga2o3/mgo/si?nbn型雪崩異質結。自下而上包括陰極歐姆金屬層、n型si襯底、mgo勢壘層、n型ga2o3層以及陽極歐姆金屬層。
7、本專利技術的有益效果是：
8、提供了一種ga2o3/mgo/si雪崩異質結結構，以雪崩效應為主要工作方式，比起單一結構的氧化鎵基異質結具有更高的載流子倍增增益與更低的暗電流，響應度、信噪比和靈敏度更高。
9、本專利技術提供了一種ga2o3/mgo/si雪崩異質結結構，在氧化鎵與硅之間添加了mgo作為勢壘層，改善了氧化鎵在硅襯底表面難以生長、成膜質量不佳等問題，并增大了二者之間的勢壘高度，使得擊穿電壓增加，雪崩增益進一步增加。
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1.一種Ga2O3/MgO/Si雪崩異質結制備方法，其特征在于，該異質結可用于探測日盲紫外光，且具有雪崩增益，該異質結自下而上包括陰極歐姆金屬層、n型Si襯底、MgO勢壘層、n型Ga2O3層以及陽極歐姆金屬層，該制備方法具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種Ga2O3/MgO/Si雪崩異質結設計，其特征在于，所述勢壘層包括MgO層，位于Ga2O3層與Si層之間，所述勢壘層厚度為20-80nm。
3.根據權利要求1所述的一種Ga2O3/MgO/Si雪崩異質結設計，其特征在于，所述吸收層包括Ga2O3層，位于MgO勢壘層表面，所述吸收層厚度為50-200nm。
4.一種Ga2O3/MgO/Si雪崩異質結，其特征在于，該異質結中包括了MgO勢壘層結構，該異質結采用如權利要求1至3中任一項所述方法進行制備得到。
【技術特征摘要】
1.一種ga2o3/mgo/si雪崩異質結制備方法，其特征在于，該異質結可用于探測日盲紫外光，且具有雪崩增益，該異質結自下而上包括陰極歐姆金屬層、n型si襯底、mgo勢壘層、n型ga2o3層以及陽極歐姆金屬層，該制備方法具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種ga2o3/mgo/si雪崩異質結設計，其特征在于，所述勢壘層包括mgo層，位于ga2o3層與si層...
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