论文摘要
紫外光探测器无论军用还是民用上都有重要的应用价值,所以引起人们的极大关注。近年来随着材料制备技术的发展,半导体固态紫外探测器得到广泛应用。宽禁带半导体材料ZnO由于具有优良的光电性能,使其成为紫外探测方面研究的热点。在过去几年中,ZnO的研究取得了一定进展,其中不乏ZnO材料掺杂的研究,但掺Al的报道较少,且少有系统的研究,尤其是在紫外探测方面。本论文采用射频溅射法制备了不同浓度的AZO（ZnO:Al）薄膜,在此基础上制备了紫外探测器,并对薄膜及探测器的性能进行了测试与分析。在石英基片上制备了AZO薄膜。研究了掺Al浓度及退火对薄膜性能的影响。研究表明制备的AZO薄膜具有纤锌矿结构且呈c轴择优取向,当掺Al浓度20at%时,（002）峰消失。退火条件对薄膜有较大影响,600℃退火1h,薄膜内应力得到释放,c轴取向增强,薄膜的均匀性和结晶性得到较大改善。随着掺Al浓度的增加,AZO薄膜的光学吸收边“蓝移”,其光学禁带宽度展宽,掺Al 20at%薄膜的光学禁带宽度展宽到3.93eV。退火对薄膜的光学禁带宽度也有影响,随着退火温度升高,薄膜的光学禁带宽度有先展宽后变窄的趋势。通过EDS分析发现,本实验的AZO薄膜样品中Al的浓度高于相对应靶材中Al的浓度。在薄膜上真空蒸发沉积Au叉指电极制备MSM（金属-半导体-金属）结构光电导探测器,探测器的电阻随着掺Al浓度的增加先减小后增大,掺Al 5at%的探测器电阻较小。探测器对紫外光有明显的响应,探测器光响应随着掺Al浓度的增加先增大后减小,5V偏压下掺Al 5at%的探测器在370nm紫外光照下响应度为11A/W,对400nm以上可见光响应度减小了1个数量级。探测器的紫外响应峰随着掺Al浓度的增加出现“蓝移”。退火对探测器的响应有影响,600℃退火处理1h后探测器有较高的光响应。探测器时间响应重复性好,上升时间快于下降时间。在此基础上制备了3×3阵列探测器,测试表明探测器对紫外光有明显的响应,时间响应有好的重复性。