CN100433374C - 氮化镓基共振腔增强型紫外光电探测器及制备方法 - Google Patents

Abstract

GaN基共振增强紫外探测器，正照射式探测器结构是在(0001)蓝宝石衬底上依次设有GaN缓冲层或者AlN、Al_UGa_1-UN(0.1＜U＜0.9)缓冲层；AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)分布布拉格反射镜(DBR)底镜；用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔或者用于肖特基M-S，M-S-M型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔，其中0≤X＜0.8，0≤Y＜0.9；AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)分布布拉格反射镜顶镜；所述底镜和顶镜中的某一个反射镜可以用氧化物介质膜反射镜，谐振腔的两端设有电极，构成GaN基共振增强紫外探测器。

Description

氮化镓基共振腔增强型紫外光电探测器及制备方法

技术领域

本发明涉及一种共振增强型探测器(Resonant Cavity Enhanced-photodetectors，RCEPD)。尤其是涉及一种用氮化镓(GaN)基材料为分布式布喇格反射镜(Distributed BraggReflector，DBR)、用GaN基材料为吸收层和隔离层组成共振腔的共振增强型紫外探测器的结构设计与制备方法。

背景技术

GaN基III族氮化物半导体材料具有宽的直接带隙以及优异的物理性质和化学稳定性，是制备紫外光探测器件的优选材料。GaN基紫外光电探测器在空间科学、导弹制导与预警、环境监测与预报、生物与医学工程等领域具有潜在的广阔应用前景。近十几年来，国际、国内GaN基系列材料和光探测器件的应用研究进展很快。GaN基紫外光电探测器的种类主要有光导型和光伏型(含p-i-n结、肖特基势垒等自建场)两大类，它们除了有共同的性能特性外，还有不同的参数特点和用途。有一种特殊用途需要探测器具有对特定窄波长的高选择响应，并且响应波长可简便地调谐；需要高速响应而且具有高量子效率，即大的带宽效率积。利用共振腔增强结构理论可以实现这种探测器的要求。它是把器件的有源区置于法布里-珀罗(Fabry-Perot，F-P)谐振腔内的新型光电探测器件，这种结构的器件已经在以GaAs、InP为代表的第二代半导体红外探测器中得到研究并取得进展，例如光纤通讯中的波分复用***。但是，GaN基材料的共振腔增强型紫外光电探测器的研究刚起步不久，国外尚未见GaN基RCE p-i-n紫外光电探测器文献报导，国内则尚未见任何类型此类探测器制备的文献报导。

发明内容

本发明目的是：提供GaN基(含GaN、AlN、Al_XGa_1-xN，其中0＜X＜1)材料共振腔增强型紫外探测器的结构设计及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

共振腔增强(RCE)探测器基于下述基础设计：RCE探测器是在传统的探测器结构的基础上引入共振腔(或称“谐振腔”)结构。该共振腔由上、下两个平行反射镜(分布布拉格反射顶镜1和底镜2)和夹在其中的有源层(或称“吸收层”，其厚度为d)及上隔离层1和下隔离层2(其厚度分别为L₁、L₂)构成F-P共振腔，上、下隔离层的厚度可以调节腔长。由于F-P共振腔特有的选频特性和腔的谐振增强效应极大地增强了腔内的光场强度，使得器件实现了对特定窄波长的选择响应并在很薄的吸收层下获得很高的量子效率，从而获得大的带宽效率积。

共振腔增强(RCE)探测器的量子效率η采用自洽(反馈)模型获得。它是波长λ的周期函数，它的表达式如下：

$\mathrm{\η}=\left\{\frac{\left({1+R}_2{e}^{-\mathrm{ad}}\right)}{1-2\sqrt{R_1{R}_2}{e}^{-\mathrm{ad}}\cos (2\mathrm{\βL}+{\mathrm{\ψ}}_1+{\mathrm{\ψ}}_2)+R_1{R}_2{e}^{-2\mathrm{ad}}}\right\}\×(1-R_1)(1-e^{-\mathrm{ad}})$

当入射光波长满足下面的共振条件和反射镜的反射率R₁、R₂关系式时，

2βL+ψ₁+ψ₂＝2mπ，(m＝1，2，3...)

R₁＝R₂e^-2ad

量子效率达极大值：

$\mathrm{\η}(\mathrm{resonant},R_1=R_2{e}^{-2\mathrm{ad}})=1-\frac{{1-R}_2}{e^{\mathrm{ad}}-R_2{e}^{-\mathrm{ad}}}$

式中R₁和R₂分别是顶镜和底镜的反射率，α是腔中吸收层材料的吸收系数，d是吸收层的厚度，β是传播常数(β＝2nπ/λ₀，λ₀和n分别是目标真空波长和腔中材料折射率)，L是共振腔总长度，ψ₁和ψ₂分别表示由于光渗透到顶镜和底镜所引起的相变，吸收系数α和折射率n都是波长的函数。

量子效率谱(即量子效率与波长的关系曲线)中心峰的半高宽(full width at halfmaximum，FWHM)Δλ_1/2由以下主要关系式决定：

${\mathrm{\Δ\λ}}_{1/2}=\frac{\mathrm{FSR}}{F}$

其中，FSR近似为

$\mathrm{FSR}=\frac{{\mathrm{\λ}}^2}{2n_{\mathrm{eff}}(L+L_{\mathrm{eff},1}+L_{\mathrm{eff},2})}$ $L_{\mathrm{eff},i}=\frac{1}{2}\frac{{\∂\mathrm{\ψ}}_i}{\∂\mathrm{\β}};$ $F=\frac{\mathrm{\π}{\left(R_1{R}_2\right)}^{1/4}{e}^{-\mathrm{ad}/2}}{1-\sqrt{R_1{R}_2}{e}^{-\mathrm{ad}}}$

式中，FSR，L_eff，i，F分别表示自由谱区(free spectral range，FRS)，有效间隔层长度，精细度(finesse，F)。

由于腔中光场叠加引起干涉效应，产生驻波，光场强度分布与腔中位置的关系是周期函数。在设计时需要把吸收层放在光强最大的位置，以提高量子效率。

RCE探测器中的两个DBR反射镜，是由高折射率n_H和低折射率n_L两种介电材料交替组成的高反射膜系，每层的厚度为λ₀/(4n)。反射镜的反射率R与两交替层周期数p的关系式如下，式中n_i、n_t分别是反射镜入射和出射介质的折射率。反射中心峰的半高宽是n_H、n_L及λ₀的函数。

$R\left(p\right)={\left[\frac{1-\frac{n_t}{n_i}{\left(\frac{n_H}{n_L}\right)}^{2p}}{1+\frac{n_t}{n_i}{\left(\frac{n_H}{n_L}\right)}^{2p}}\right]}^2$

RCE探测器的反射率和量子效率采用光学传输矩阵模型进行数值模拟。把每一层半导体当作传输线(两端传输线)的一段，用计算机进行计算，可以模拟出光场分布、吸收光功率，从而计算出反射谱和量子效率谱。

腔中有源区的结构按工作类型分主要有p-i-n、肖特基势垒(金属-半导体，M-S)、金属-半导体-金属(M-S-M)等结构类型。按入射光的方向可分为正照射式探测器和背照射式探测器。

本发明GaN基RCE紫外探测器根据上述的基本理论关系式，由所需求的目标中心波长λ₀(波长小于365nm)、量子效率中心峰值η和响应中心峰的半高宽Δλ_1/2的值结合实际技术水平和材料参数来计算设计紫外探测器的材料和结构。

本发明的GaN基RCE紫外探测器的结构，正照射式结构在(0001)蓝宝石衬底上依次设有GaN缓冲层或者AlN、Al_UGa_1-UN(0.1＜U＜0.9)缓冲层；AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)分布布拉格反射镜(DBR)底镜；用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔或者用于肖特基M-S，M-S-M型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔，其中0≤X＜0.8，0≤Y＜0.9；AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)分布布拉格反射镜顶镜；背照射式探测器结构是在双面抛光(0001)蓝宝石衬底上依次设有AlN、Al_UGa_1-UN(0.1＜U＜0.9)缓冲层；AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)分布布拉格反射镜(DBR)顶镜；用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔或者用于肖特基M-S，M-S-M型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔，其中0≤X＜0.8，0≤Y＜0.9；AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)分布布拉格反射镜底镜，所述底镜和顶镜中的某一个反射镜可以用氧化物介质膜反射镜，谐振腔的两端设有电极，构成GaN基共振增强紫外探测器。

所述探测器的电极，对p-i-n型腔中的p-Al_YGa_1-YN选用Ni/Au双层金属材料；对n-Al_YGa_1-YN选用Ti/Al/Ni/Au多层金属材料，其中Ni可为Ti或Pt；对肖特基M-S、M-S-M型腔中的i-Al_XGa_1-XN选用Ni、Pt、Au或铟锡金属氧化物ITO等中的一种为薄的肖特基接触材料以及Au为厚引线电极材料；构成GaN基共振增强紫外探测器。

所述探测器的DBR底镜和顶镜材料选用Al_ZGa_1-ZN/AlN(0≤Z＜0.8)，构成Al_ZGa_1-ZN/AlN的单层厚度为15-80nm，底镜和顶镜周期个数分别为5-50和0-30个。

底镜和顶镜中的一个反射镜(特别是最后生长的反射镜)可以用适于紫外波段的HfO₂/SiO₂或TiO₂/SiO₂等氧化物介质膜反射镜。

所述探测器的腔材料对于p-i-n型选用n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN；对于MS，MSM型选用n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN；其中i-Al_XGa_1-XN(0≤X＜0.8)为吸收层，其厚度为5-100nm；n-Al_YGa_1-YN和p-Al_YGa_1-YN(0≤Y＜0.9)为隔离层，隔离层总厚度为60-2000nm。

GaN基RCE紫外探测器制备方法：采用MOCVD方法在单面或用于背照射式双面抛光的(0001)蓝宝石衬底上依权利要求1的结构依次合成生长厚度为50-2000nm的低温和高温GaN缓冲层，或者AlN、Al_UGa_1-UN(0.1＜U＜0.9)缓冲层；接着以1000-1300℃生长5-50个周期单层厚度为15-80nm的AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)多层结构的DBR底镜或顶镜；生长用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔，或者用于肖特基MS，MSM型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔，其中i-Al_XGa_1-XN(0≤X＜0.8)为吸收层，其厚度为5-100nm，n-Al_YGa_1-YN和p-Al_YGa_1-YN(0≤Y＜0.9)为隔离层，隔离层总厚度为60-2000nm；最后在1000-1300℃生长0-30个周期单层厚度为15-80nm的AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)DBR顶镜或用其他方法淀积氧化物介质膜反射镜，完成共振增强紫外探测器结构生长

GaN基RCE紫外探测器的电极制备，正照射式探测器采用感应耦合等离子体(Inductivelycoupled plasma，ICP)刻蚀方法，从上表面反射镜刻至腔中p型区域，在p-Al_YGa_1-YN上淀积Ni/Au双层金属；然后用ICP刻蚀方法，刻至腔中n型区域，在n-Al_YGa_1-YN上淀积Ti/Al/Ni/Au多层金属，其中Ni可为Ti或Pt；对肖特基M-S、M-S-M型，刻至腔中i型区域，在i-Al_XGa_1-XN上淀积厚度为5-30nm的Ni、Pt、Au或铟锡金属氧化物ITO等中的一种为肖特基接触、再淀积厚的Au为引线电极。金属淀积采用电子束蒸发或溅射方法，采用正胶剥离技术。在金属淀积后进行快速热退火以形成良好的接触，退火条件是在氮气氛中，550-950℃，10-90秒。完成欧姆接触电极或肖特基接触电极的制作。最后，在器件的入射光表面用其他方法淀积用于紫外波段的MgF₂或SiO₂等减反射膜。

采用ICP刻蚀方法制备电极，由上表面反射镜刻至p型区域，用电子束蒸发或溅射方法在p-Al_YGa_1-YN上淀积Ni/Au双层金属；然后用ICP刻蚀方法，刻至n型区域，用电子束蒸发或溅射方法在n-Al_YGa_1-YN上淀积Ti/Al/Ni(或Ti、Pt)/Au多层金属；对肖特基M-S、M-S-M型用ICP刻蚀方法，刻至i型区域，在i-Al_XGa_1-XN上淀积Ni、Pt、Au或ITO等中的一种为薄的肖特基接触、再淀积厚的Au为引线电极。

对背照射式探测器的制备，在双面抛光(0001)蓝宝石衬底上经AlN、Al_UGa_1-UN缓冲层、DBR顶镜、下隔离层、吸收层的生长阶段后，用电子束蒸发或溅射方法在i-Al_XGa_1-XN吸收层上淀积薄肖特基接触金属和厚引线金属，并进行快速热退火以形成良好的肖特基接触，然后再用其他传统方法生长SiO₂上隔离层和HfO₂/SiO₂氧化物介质底镜，形成背照射式GaN基M-S-M型共振增强探测器。最后，在器件的光入射面-蓝宝石衬底抛光面淀积用于紫外波段的MgF₂或SiO₂等减反射膜。

本发明AlGaN/AlN RCE紫外探测器的特点：

根据RCE探测器理论设计的GaN基RCE紫外(波长小于365nm)探测器，把有源层和隔离层置于上、下两个平行的DBR反射镜之间的共振腔内，可以获得对所需要的特定的窄波长选择响应，并且可以较简便地实现响应波长调谐，探测器可以获得高响应速度，高量子效率，即获得大的带宽效率积。

附图说明

图1为本发明的正照射式GaN基RCE p-i-n紫外探测器结构剖面示意图。

图2为本发明的背照射式GaN基RCE M-S-M紫外探测器结构剖面示意图。

图3为本发明设计的正照射式GaN基RCE p-i-n紫外探测器(目标中心波长为320nm)结构图。

图4为本发明生长的图3所示正照射式GaN基RCE p-i-n紫外探测器结构的测量反射谱与理论模拟反射谱的比较图。

图5为本发明制备的图3所示正照射式GaN基RCE p-i-n紫外探测器测量的光电响应谱。

具体实施方式

由所需求的目标中心波长、量子效率中心峰的峰高和响应峰的半高宽根据RCE探测器的基本理论结合实际技术水平和材料参数来设计GaN基RCE探测器紫外探测器的材料和结构。

如附图1中所示的GaN基RCE探测器紫外探测器的结构，是在(0001)蓝宝石(sapphire)衬底上依次设有：GaN缓冲层或者AlN、Al_UGa_1-UN(0.1＜U＜0.9)缓冲层；AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)分布布拉格反射镜(DBR)底镜；用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔或者用于肖特基M-S，M-S-M型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔，其中0≤X＜0.8，0≤Y＜0.9；AlN/Al_ZGa_1-ZN(0≤Z＜0.8)DBR顶镜，所述底镜和顶镜中的某一个反射镜可以用氧化物介质膜反射镜。在谐振腔的p-Al_YGa_1-YN上设有Ni/Au双层金属导电电极，在n-Al_YGa_1-YN上设有Ti/Al/Ni(或Ti、Pt)/Au多层金属导电电极，或者在肖特基M-S，M-S-M型的i-Al_XGa_1-X N上设有金属Ni、Pt、Au或铟锡金属氧化物ITO等中的一种为薄的肖特基接触以及厚的Au为引线电极，形成GaN基RCE紫外探测器。

所述探测器的材料生长方法，是采用MOCVD方法对(0001)蓝宝石衬底(对于背照射式RCE探测器需要双面抛光的衬底片)在500-1100℃温度下进行材料热处理，然后通入氨气进行表面氮化，再在一定温度范围500-1100℃通入载气N₂，氨气以及金属有机源(三甲基Al和三甲基镓Ga)，通过控制载气，源气体流量以及生长温度等参数，在蓝宝石衬底上合成生长厚度在50-2000nm的低温和高温GaN缓冲层或者AlN、Al_UGa_1-UN缓冲层；接着以1000-1300℃生长单层厚度为15-80nm的5-50个周期的AlN/Al_ZGa_1-ZN的DBR底镜；在底镜上继续生长用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔或者用于肖特基M-S，M-S-M型的n-Al_YG-a_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔；最后在1000-1300℃生长单层厚度为15-80nm的0-30个周期的AlN/Al_ZGa_1-ZN的DBR顶镜，完成GaN基RCE紫外探测器结构生长。两个反射镜中的一个特别是最后生长的反射镜可以用氧化物介质膜材料，例如HfO₂/SiO₂、TiO₂/SiO₂等，该镜用其它传统方法生长。

所述探测器的制备方法，是以蓝宝石(0001)为衬底，置入反应室内采用MOCVD方法生长，经缓冲层、DBR底镜、谐振腔、DBR顶镜四个生长阶段完成材料生长；探测器电极的制备，采用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀方法，从上表面刻至腔中p型区域，在p-Al_YGa_1-YN上淀积Ni/Au双层金属；然后用ICP刻蚀方法，刻至腔中n型区域，在n-Al_YGa_1-YN上淀积Ti/Al/Ni/Au多层金属，其中Ni可为Ti或Pt；对肖特基M-S、M-S-M型，刻至腔中i型区域，在i-Al_XGa_1-XN上淀积厚度为5-30nm的Ni、Pt、Au或ITO等中的一种为肖特基接触、再淀积厚的Au为引线电极。金属淀积采用电子束蒸发或溅射方法，采用正胶剥离技术。在金属淀积后进行快速热退火以形成良好的接触，退火条件是在氮气氛中，550-950℃，10-90秒。完成欧姆接触电极或肖特基接触电极的制作。最后，在器件的入射光表面用其他方法淀积用于紫外波段的MgF₂或SiO₂等减反射膜。

所述探测器的制备工艺过程特征是采用ICP刻蚀方法制备电极，由上表面反射镜刻至p型区域，用电子束蒸发或溅射方法在p-Al_YGa_1-YN上淀积Ni/Au双层金属；然后用ICP刻蚀方法，刻至n型区域，用电子束蒸发或溅射方法在n-Al_YGa_1-YN上淀积Ti/Al/Ni(或Ti、Pt)/Au多层金属；对肖特基M-S、M-S-M型用ICP刻蚀方法，刻至i型区域，在i-Al_XGa_1-XN上淀积Ni、Pt、Au或ITO等中的一种为薄的肖特基接触、再淀积厚的Au为引线电极。

背照射式GaN基RCE紫外探测器的制备，是在双面抛光(0001)蓝宝石衬底上经AlN、Al_UGa_1-UN缓冲层、DBR顶镜、下隔离层、吸收层的生长阶段后，用电子束蒸发或溅射方法在i-Al_XGa_1-XN吸收层上淀积薄肖特基接触金属和厚引线金属，并进行快速热退火以形成良好的肖特基接触，然后再用其他传统方法生长SiO₂上隔离层和HfO₂/SiO₂氧化物介质底镜，形成背照射式GaN基M-S-M型共振增强探测器(见附图2)。最后，在器件的光入射面-蓝宝石衬底抛光面淀积用于紫外波段的MgF₂或SiO₂等减反射膜。

本发明展示一个设计举例：正照射式GaN基RCE p-i-n紫外探测器结构图(目标中心波长为320nm，底镜、顶镜分别为20.5个和5个周期)(附图3)，该探测器结构生长完成后的测量反射谱与理论模拟反射谱的比较图(附图4)以及该探测器制备完成后测量的光电响应谱(附图5)。图4显示该共振腔整体结构的反射和吸收光学特性，测量反射谱的中心吸收峰位于318nm，与理论的320nm仅差2nm。图5是在6V偏压下测量该探测器的光电响应谱，图中显示中心响应峰位于在322nm，与设计的目标中心峰偏移2nm。

Claims (9)

1.GaN基共振增强紫外探测器的结构，其特征是正照射式探测器结构是在(0001)蓝宝石衬底上依次设有GaN缓冲层或者AlN、Al_UGa_1-UN 0.1＜U＜0.9缓冲层；AlN/Al_ZGa_1-ZN 0≤Z＜0.8分布布拉格反射镜底镜；用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔或者用于肖特基M-S，M-S-M型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔，其中0≤X＜0.8，0≤Y＜0.9；AlN/Al_ZGa_1-ZN 0≤Z＜0.8分布布拉格反射镜顶镜；背照射式探测器结构是在双面抛光(0001)蓝宝石衬底上依次设有AlN、Al_UGa_1-UN0.1＜U＜0.9缓冲层；AlN/Al_ZGa_1-ZN  0≤Z＜0.8分布布拉格反射镜顶镜；用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔或者用于肖特基M-S，M-S-M型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔，其中0≤X＜0.8，0≤Y＜0.9；AlN/Al_ZGa_1-ZN  0≤Z＜0.8分布布拉格反射镜底镜，所述底镜和顶镜中的某一个反射镜用氧化物介质膜反射镜，谐振腔的两端设有电极，构成GaN基共振增强紫外探测器。

2、根据权利要求1所述GaN基共振增强紫外探测器的结构，其特征是探测器的电极以下述方式设置，对p-i-n型腔中的p-Al_YGa_1-YN选用Ni/Au双层金属材料；对n-Al_YGa_1-YN选用Ti/Al/Ni/Au多层金属材料，其中Ni或为Ti或Pt代替；对肖特基M-S、M-S-M型腔中的i-Al_XGa_1-XN选用Ni、Pt、Au或铟锡金属氧化物ITO中的一种为薄的肖特基接触材料以及Au为厚引线电极材料；构成GaN基共振增强紫外探测器。

3.根据权利要求1所述GaN基共振增强紫外探测器的结构，其特征是所述探测器的分布布拉格反射镜底镜和顶镜材料选用Al_ZGa_1-ZN/AlN 0≤Z＜0.8，构成Al_ZGa_1-ZN/AlN的单层厚度为15-80nm，底镜和顶镜周期个数分别为5-50和0-30个。

4.根据权利要求1所述GaN基共振增强紫外探测器的结构，其特征是底镜和顶镜中的一个反射镜或最后生长的反射镜用适于紫外波段的HfO₂/SiO₂、TiO₂/SiO₂氧化物介质镜。

5.根据权利要求1所述GaN基共振增强紫外探测器的结构，其特征是所述探测器的腔材料对于p-i-n型选用n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN；对于MS，MSM型选用n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN；其中i-Al_XGa_1-XN 0≤X＜0.8为吸收层，其厚度为5-100nm；n-Al_YGa_1-YN和p-Al_YGa_1-YN 0≤Y＜0.9为隔离层，隔离层总厚度为60-2000nm。

6.GaN基共振增强紫外探测器制备方法：其特征是采用MOCVD方法在单面或用于背照射式双面抛光的(0001)蓝宝石衬底上依权利要求1的结构依次合成生长厚度为50-2000nm的低温和高温GaN缓冲层，或者AlN、Al_UGa_1-UN 0.1＜U＜0.9缓冲层；以1000-1300℃生长5-50个周期单层厚度为15-80nm的AlN/Al_ZGa_1-ZN 0≤Z＜0.8多层结构的分布布拉格反射镜底镜或顶镜；生长用于p-i-n型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN/p-Al_YGa_1-YN谐振腔，或者用于肖特基MS，MSM型的n-Al_YGa_1-YN/i-Al_XGa_1-XN谐振腔，其中i-Al_XGa_1-XN 0≤X＜0.8为吸收层，其厚度为5-100nm，n-Al_YGa_1-YN和p-Al_YGa_1-YN 0≤Y＜0.9为隔离层，隔离层总厚度为60-2000nm；最后在1000-1300℃生长0-30个周期单层厚度为15-80nm的AlN/Al_ZGa_1-ZN 0≤Z＜0.8分布布拉格反射镜顶镜并淀积氧化物介质膜反射镜，完成共振增强紫外探测器结构。

7.根据权利要求6所述的GaN基共振增强紫外探测器的制备方法，其特征是对正照射式探测器的制备中，GaN基共振增强紫外探测器的电极制备采用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀方法，从上表面反射镜刻至腔中p型区域，在p-Al_YGa_1-YN上淀积Ni/Au双层金属；然后用ICP刻蚀方法，刻至腔中n型区域，在n-Al_YGa_1-YN上淀积Ti/Al/Ni/Au多层金属，其中Ni可为Ti或Pt；对肖特基M-S、M-S-M型，刻至腔中i型区域，在i-Al_XGa_1-XN上淀积厚度为5-30nm的Ni、Pt、Au或铟锡金属氧化物ITO中的一种为肖特基接触、再淀积厚的Au为引线电极；金属淀积采用电子束蒸发或溅射方法，采用正胶剥离技术；在金属淀积后进行快速热退火以形成良好的接触，退火条件是在氮气氛中，550-950℃，10-90秒；完成欧姆接触电极或肖特基接触电极的制作；最后，在器件的入射光表面淀积用于紫外波段的MgF₂或SiO₂减反射膜。

8.根据权利要求7所述的GaN基共振增强紫外探测器的制备方法，其特征是采用ICP刻蚀方法制备电极，由上表面反射镜刻至p型区域，用电子束蒸发或溅射方法在p-Al_YGa_1-YN上淀积Ni/Au双层金属；然后用ICP刻蚀方法，刻至n型区域，用电子束蒸发或溅射方法在n-Al_YGa_1-YN上淀积Ti/Al/Ni、Ti或Pt/Au多层金属；对肖特基M-S、M-S-M型用ICP刻蚀方法，刻至i型区域，在i-Al_XGa_1-XN上淀积Ni、Pt、Au或ITO中的一种为薄的肖特基接触、再淀积厚的Au为引线电极。

9.根据权利要求6所述的GaN基共振增强紫外探测器的制备方法，其特征是对背照射式探测器的制备，在双面抛光(0001)蓝宝石衬底上经AlN、Al_UGa_1-UN缓冲层、分布布拉格反射镜顶镜、下隔离层、吸收层的生长阶段后，用电子束蒸发或溅射方法在i-Al_XGa_1-XN吸收层上淀积薄肖特基接触金属和厚引线金属，并进行快速热退火以形成良好的肖特基接触，然后生长SiO₂上隔离层和HfO₂/SiO₂氧化物介质底镜，形成背照射式GaN基M-S-M型共振增强探测器；最后，在器件的光入射面-蓝宝石衬底抛光面淀积用于紫外波段的减反射膜。

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