多晶金刚石薄膜日盲紫外探测器件的电极制备

摘要

通过在直流等离子体喷射化学气相沉积(DC-PJCVD)法生长的多晶金刚石薄膜上制备Au叉指电极,构建了金属-半导体-金属(MSM)结构的日盲紫外探测器件。研究了不同光刻工艺对制备的金刚石探测器件性能的影响。结果表明,lift-off光刻工艺所制备的器件性能明显优于湿法光刻工艺器件,其I_(light)提高了4.4倍,光暗电流比提高了6.8倍,在25 V电压下响应度提高了9倍,达到了0.15 A/W。在此基础上通过lift-off光刻工艺制备了Au、Ti、Ti/Au和Ag四种不同金属的叉指电极,对比了不同金属电极制备的金刚石紫外探测器件的性能差异。其中Ag电极由于存在势垒隧穿效应引起的增益,在四种电极中性能表现最佳,在25 V偏压下其I_(light)高达0.21μA,响应度提升到0.78 A/W,性能与已有报道的器件性能相当。与普通Au电极制备的器件相比,其光电流提高了5.2倍,光暗电流比提升了7倍,响应度提高了5.2倍。