n-ZnO/p-Si紫外至近红外增强型广谱光探测器

摘要

采用直流反应溅射法，在一定的溅射功率和衬底温度等条件下控制气体组分，优选Ar：O2—8：1成功研制出高响应度n-ZnO／p-Si紫外至近红外增强型广谱光探测器。实验关键是利用缺O法在n-ZnO薄膜内有效引入O缺位Vo，而Vo可增强紫蓝波段的光响应。测试结果显示，ZnO薄膜的光致发光（PL）谱除在388nm处存在紫外带边发射主峰外，还在416nm处出现由O缺位导致的发射峰；X射线衍射（XRD）谱表明，薄膜中的晶体为高C轴取向的纤锌矿结构；n-ZnO／p-Si光探测器在光照时Ⅰ-Ⅴ特性显示，光电流随反向偏压的增加迅速上升；在5V的反向偏压下，紫外区（310-388nm）的光响应高达0．75～1．38A／W，紫蓝光区（400-430nm）的光响应大大增强，400-800nm波段的光谱响应稳定在0．90A／W。