基于PLD法制备的MgZnO薄膜紫外传感器的研究*

胡居广，刁雄辉，李学金，林晓东* ，李佑国，刘毅，龙井华，李启文

(1．深圳大学物理科学与技术学院，广东深圳518060;2．深圳市传感器技术重点实验室，广东深圳518060)

紫外探测器在众多领域中有广泛的应用。在民用方面，紫外探测已被应用于太阳紫外检测、火焰传感、气体的探测与分析、污染监测、发动机及锅炉控制等;在军用方面则被应用于早期导弹预警等。宽带隙半导体紫外探测器具有高的热导性，可以在高温下工作，具有更强的抗辐射性，因此宽带隙半导体紫外探测器是近年来的研究热点之一。

ZnO是宽禁带Ⅱ-Ⅵ族直接带隙半导体材料，是一种重要的新型化合物半导体材料。由于ZnO生长温度相对较低，同时具有原料易得、价廉、无污染、无毒、热稳定性好、抗辐射性能高等优点，成为继GaN之后蓝紫光宽禁带半导体光电材料的又一研究热点[1-3]。室温下纯 ZnO的禁带宽度为 3．37 eV，若需要探测更短波长的紫外光，可以利用Mg取代部分Zn，形成 MgxZn1-xO，随着x的不同 MgZnO的禁带宽度在3．37 eV～7．8 eV可调。Mg的含量在37%以下时晶粒呈六方相，禁带宽度为3．37 eV～4．28 eV;62%以上时晶体为立方相，禁带宽度为5．4 eV ～7．8 eV;两者之间为混合相[4]。在地表太阳光中的紫外线以UV-A(320 nm～400 nm)及UV-B(280 nm～320 nm)为主，我们将制备Mg含量为20%的MgZnO薄膜探测器用于检测太阳光中的紫外线。

Yang W等人在2001年首次利用脉冲激光沉积(PLD)法在蓝宝石衬底上实现了MSM结构的Mg0．34Zn0．660 光电导型紫外探测器[4]。随后人们利用磁控溅射法[5]、金属有机化学气相沉积法[6]、分子束外延法[7]等实现了这种材料的制备。由于PLD法具有参数灵活可调、靶材与薄膜成分一致性高、适用范围广等优势，一直是生长高质量薄膜的重要手段[1-2，8-12]。……