阅读说明：本技术 非晶Ga2O3光电探测器及其制备方法和性能提升方法 (Amorphous Ga2O3Photoelectric detector, manufacturing method thereof and performance improving method ) 是由 隋妍心 霍文星 王涛 韩祖银 朱锐 梅增霞 梁会力 杜小龙 于 2019-03-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种非晶Ga<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>光电探测器及其制备方法和性能提升方法,所述非晶Ga<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>光电探测器包括：衬底、沉积于所述衬底表面的掺氢非晶Ga<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>薄膜有源层和设置于所述掺氢非晶Ga<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>薄膜有源层上的电极；其中,所述掺氢非晶Ga<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>薄膜有源层为在20℃～400℃含氢气氛下,采用真空沉积法制备的非晶薄膜；所述真空沉积法包括磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束沉积、化学气相沉积中的任一方法。(The invention discloses amorphous Ga 2 O 3 Photoelectric detector, preparation method and performance improvement method thereof, and amorphous Ga 2 O 3 The photodetector includes: substrate, hydrogen-doped amorphous Ga deposited on surface of substrate 2 O 3 A thin film active layer and an amorphous Ga doped with hydrogen 2 O 3 An electrode on the thin film active layer; wherein the hydrogen-doped amorphous Ga 2 O 3 The film active layer is an amorphous film prepared by a vacuum deposition method at the temperature of 20-400 ℃ in a hydrogen-containing atmosphere; the vacuum deposition method comprises any one of magnetron sputtering, pulsed laser deposition, electron beam deposition and chemical vapor deposition.)

非晶Ga2O3光电探测器及其制备方法和性能提升方法

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种非晶Ga₂O₃光电探测器及其制备方法和性能提升方法。

背景技术

由于日盲(200～280nm)波段在大气层中的背景辐射接近零，使得工作于此波段的日盲紫外探测器具有背景噪声低、灵敏度高等优势，因此在空间通信、火焰监测、生物医药、导弹制导及臭氧监测等领域均具有非常广泛的应用前景；同样地，X射线探测器也在医学检测、军事武器、空间通讯、卫星导航等领域占据重要地位。Ga₂O₃材料由于具有4.5～5.0电子伏的宽带隙与较低的噪声电流、较强的耐辐照等特性而在日盲深紫外探测领域和X射线探测领域均受到越来越广泛的关注。

目前关于Ga₂O₃光电探测器的报道中，大多采用高质量的单晶相Ga₂O₃作为有源层。而单晶相Ga₂O₃制备时需要单晶衬底、高温生长、高温退火等复杂工艺：如利用分子束外延、脉冲激光沉积和金属有机物化学气相沉积等高真空设备等，在高温条件下生长，掺杂薄膜还需高温退火激活施主、受主等，因此薄膜的制备成本较高，体积和质量均较大，不利于实现大面积的产业化应用，更不可能与柔性设备进行集成。与单晶相不同的是，非晶相Ga₂O₃薄膜具有制备工艺简单、成本低廉、低温生长、可实现柔性等优势，因而具有很大的市场应用潜力。

但是，目前室温生长的非晶Ga₂O₃薄膜中的缺陷密度较高，导致暗电流较大且性能不稳定，因此在实际应用中会出现高能耗、低光暗比、稳定性差等问题。为了实现对非晶Ga₂O₃薄膜中缺陷密度的有机调控，业内曾经发明了一种微氧流量调控的方法，有效抑制了薄膜中的氧空位点缺陷浓度，降低了暗电流，使日盲紫外和X射线辐照的光暗比分别提高到10⁷和10⁴量级。

但是我们发现，氧流量的精确调控虽然使得暗电流大大降低、响应速度大大提高，但同时也导致器件的响应度大幅降低，严重影响了器件的实际应用效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种非晶Ga₂O₃光电探测器及其制备方法和性能提升方法。

有鉴于此，在第一方面，本发明实施例提供了一种非晶Ga₂O₃光电探测器，包括：

衬底、沉积于所述衬底表面的掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层和设置于所述掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层上的电极；

其中，所述掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层为在20℃～400℃含氢气氛下，采用真空沉积法制备的非晶薄膜；所述真空沉积法包括磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束沉积、化学气相沉积中的任一方法。

优选的，所述衬底包括云母、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、蓝宝石、硅、碳化硅、石英玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、有机玻璃或砷化镓中的一种或多种；

所述电极包括氧化铟锡ITO、铝锌氧AZO、镓锌氧GZO、氟锡氧FTO、铬、铜、银、金、镍、钛金、铝或铂中的一种或多种。

优选的，所述非晶Ga₂O₃光电探测器的结构为金属-半导体-金属MSM结构、PN结结构、PIN结结构或肖特基二极管结构中的一种。

第二方面，本发明实施例提供了一种上述第一方面所述的非晶Ga₂O₃光电探测器的制备方法，包括：

对衬底进行预处理；

将预处理后的衬底放入真空沉积设备的腔体内，启动真空泵后，在20℃～400℃含氢气氛下，采用真空沉积法制备掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层；

在所述掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层上制备电极。

优选的，所述对衬底进行预处理具体包括：将所述衬底用化学试剂进行超声清洗后吹干。

优选的，所述在所述掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层上制备电极具体包括：

通过紫外曝光和显影、定影，在所述掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层上光刻出电极结构；

沉积电极介质；

剥离去除光刻胶及光刻胶上的电极介质。

优选的，在所述启动真空泵后，所述方法具体包括：

在所述真空沉积设备的腔体抽到本底真空后，预通含氢气体，当真空度稳定后再在含氢气氛下进行掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层的沉积。

优选的，所述含氢气体包括氢气或氨气；所述氢气包括氕、氘、氚。

第三方面，本发明实施例提供了一种非晶Ga₂O₃光电探测器的性能提升方法，包括：

在含氢气氛下制备的非晶Ga₂O₃光电探测器的非晶Ga₂O₃薄膜有源层，使得所述非晶Ga₂O₃薄膜有源层中氧空位缺陷由氢的掺入占据，并与镓金属悬挂键结合。

本发明提供的非晶Ga₂O₃光电探测器，通过在非晶Ga₂O₃薄膜有源层生长时引入氢掺杂，从而对非晶Ga₂O₃材料中的氧空位缺陷进行占据，并与镓金属悬挂键结合，从而降低或消除非晶Ga₂O₃材料中的缺陷，使得非晶Ga₂O₃光电探测器在维持高响应度的情况下，即光电流维持不变的情况下，暗电流能够得到有效的抑制和降低，因此光电流-暗电流比(光暗比)得到大幅的提升，最高可达近10⁸。

附图说明

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步详细描述。

图1为本发明实施例提供的氢掺杂降低或消除非晶Ga₂O₃缺陷的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的不同氢气流量下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜的光学透过率图谱；

图3为本发明实施例提供的不同氢气流量下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜的XRD图；

图4为本发明实施例提供的不同氢气流量下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜对应的光电探测器在254nm日盲紫外光照下的暗电流随电压变化的曲线图；

图5为本发明实施例提供的不同氢气流量下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜对应的光电探测器在254nm日盲紫外光照下的光电流随电压变化的曲线图；

图6为本发明实施例提供的通入0.5sccm氢气条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜与不通入氢气条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜对应的光电探测器在X射线辐照下光电流随时间变化的曲线对比图；

图7为本发明实施例提供的中氢气流量为1.0sccm条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜对应的光电探测器在254nm日盲紫外光照下的暗电流和光电流随时间变化的稳定性测试曲线图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种非晶Ga₂O₃光电探测器包括：衬底、沉积于衬底表面的掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层和设置于掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层上的电极；

其中，掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层为在20℃～400℃含氢气氛下，采用真空沉积法制备的非晶薄膜。真空沉积法包括磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束沉积、化学气相沉积等方法中的任一方法。

衬底可以包括云母、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、蓝宝石、硅、碳化硅、石英玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、有机玻璃或砷化镓中的一种或多种；

电极包括氧化铟锡(ITO)、铝锌氧(AZO)、镓锌氧(GZO)、氟锡氧(FTO)、铬、铜、银、金、镍、钛金、铝或铂中的一种或多种材料构成。

非晶Ga₂O₃光电探测器的结构为金属-半导体-金属(MSM)结构、PN结结构、PIN结结构或肖特基二极管结构中的一种。

图1给出了氢掺杂降低或消除非晶Ga₂O₃缺陷的原理示意图，其中上图是没有掺氢的非晶Ga₂O₃薄膜的示意图，可以看到有很多的氧空位和镓悬键等缺陷，这使得器件的暗电流较高，因此探测器的光暗比较低、功耗较大。下图是在20℃～400℃含氢气氛下，采用真空沉积法制备的非晶Ga₂O₃薄膜的分子结构示意图，氢与镓悬键形成Ga-H键，并且通过氢占据氧空位的晶格位置减少了薄膜中氧空位的缺陷浓度，因此有效地降低了暗电流、提高了光暗比。

氢掺杂非晶Ga₂O₃光电探测器可以在维持高的响应度的前提下大幅提高光暗比，主要原因源于两个方面：1、非晶Ga₂O₃薄膜中有许多氧空位缺陷和镓金属悬挂键，氢的掺入可以占据氧空位的位置与镓金属悬挂键结合，因此可以有效钝化氧空位缺陷和金属悬挂键，使得缺陷浓度大幅减少，光电探测器的暗电流大幅度降低；2、氢的掺入会在非晶Ga₂O₃薄膜内形成-OH、Ga-H等键，这些键使得带间态密度增加，因而光照下激发的载流子浓度变大，所以氢的掺入可以维持大的器件响应度，从而提高了器件的光暗比。

相应的，本发明实施例提供了非晶Ga₂O₃光电探测器的制备方法，其主要流程可以包括：

对衬底进行预处理：将衬底用化学试剂进行超声清洗后吹干。

将预处理后的衬底放入真空沉积设备的腔体内，启动真空泵后，在20℃～400℃含氢气氛下，采用真空沉积法制备掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层：具体的，在启动真空泵后，真空沉积设备的腔体抽到本底真空后，过高精度的气体流量计通入含氢气体，并记录下通入含氢气体后腔内真空数值，待含氢气体流量和腔内真空均稳定后再等待一段时间、使含氢气体均匀分布在腔体内，然后开始非晶Ga₂O₃薄膜的镀膜或淀积。

在制备得到的掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层上制备电极：通过紫外曝光和显影、定影，在所述掺氢非晶Ga₂O₃薄膜有源层上光刻出电极结构，然后沉积电极介质，再剥离去除光刻胶及光刻胶上的电极介质。

在本实施例中，具体可以采用的含氢气体包括氢气或氨气；其中氢气包括氕、氘、氚。

本发明采用在含氢气氛下制备的非晶Ga₂O₃光电探测器的非晶Ga₂O₃薄膜有源层，使得非晶Ga₂O₃薄膜有源层中氧空位缺陷由氢的掺入占据，并与镓金属悬挂键结合，来提升非晶Ga₂O₃光电探测器的性能。

本发明的制备方法具有如下优点：

1.本发明在非晶Ga₂O₃薄膜生长过程中采用高精度的气体流量控制器来调控含氢气体的流量，可有效减少或消除薄膜中缺陷，在光电流维持不变的情况下，使得暗电流大幅度降低，从而获得了器件光暗比的大幅度提高。

2.本发明制备的氢掺杂非晶Ga₂O₃日盲光电探测器在日盲区反应灵敏，在维持响应度不变的条件下提高了光暗比，通过调控薄膜生长过程中的含氢气体流量，可实现超过10⁷量级的光暗比。

3.本发明制备的氢掺杂非晶Ga₂O₃光电探测器可以实现高灵敏度X射线探测，暗电流小，光暗比高，重复性好，性能稳定。

4.本发明中薄膜沉积和器件制备整个工艺过程都可以在室温及低温下完成，制备成本低廉，工艺简单，适于大面积的产业化研究。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种高光暗比非晶Ga₂O₃光电探测器的制备方法，其结构为金属-半导体-金属(MSM)结构。本实施例的光电探测器的具体制备方法如下：

步骤1：将一片15mm×15mm×0.5mm大小的远紫外超纯石英衬底超声清洗干净，并用干燥的高纯氮气吹干，将其放在同样大小的样品托上。固定好衬底后放进装有氧化镓陶瓷靶(本实例中所用的氧化镓陶瓷靶的纯度为99.999％)的磁控溅射仪的生长腔内，将样品台升至最高处(靶材与衬底间距约为8mm)，关闭样品下方的挡板，最后拧紧腔体的快卸口。

步骤2：启动腔体的真空抽气系统，待腔内本底真空低于4.5E-4Pa后，通过高精度气体流量计向真空室内通入0.5sccm的高纯氢气，等待约10min使得氢气均匀分布在腔内，若氢气流量和腔内真空均维持不变再继续通入10sccm的高纯氩气作为溅射气体，此时腔内真空为1.6E-1Pa，逐渐关小分子泵连接腔体的闸板阀至腔内真空升高至2～3Pa时加300V板压起辉。待正常起辉后调整溅射功率为60W、溅射压强为0.4Pa，预溅射5min后打开样品下方的挡板开始正式溅射，待溅射总时间为15min(氧化镓层厚度约为83nm)时，彻底停止溅射，停泵取出样品。

步骤3：通过旋涂的方法在步骤2所得的氢掺杂氧化镓薄膜上涂敷1μm厚的S6487正性光刻胶。将涂敷好光刻胶的样品放在稳定在115℃的热板上进行前烘65秒。

步骤4：利用公知的紫外光刻机MA6在样品薄膜上曝光电极结构，所采用的掩模板结构为宽5μm、间距5μm、长300μm，总共75对的叉指结构。对曝光后的样品采用MF-319作为显影液、去离子水作为定影液进行显影、定影过程。

步骤5：对步骤4所得的样品，利用磁控溅射工艺在样品上沉积80nm厚的氧化铟锡(ITO)电极。磁控溅射的具体参数为：溅射功率50W，溅射压强0.4Pa，溅射气体为10sccm的高纯氩气，溅射时保持样品台位于最高处，溅射总时间为8min。

步骤6：对步骤5所得的样品用丙酮进行剥离处理，将多余的光刻胶及其上的ITO电极去除，从而形成了叉指结构的电极，并最终得到非晶Ga₂O₃光电探测器。记为样品1。

用导电银胶将两部分ITO电极通过导线连接到Kethely 6487源表上，保持电压恒定，使用254nm紫外光手持灯进行紫外光响应测试。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，区别在于在步骤2中待本底真空抽至低于4.5E-4Pa后，通入1.0sccm的高纯氢气，待气体流量稳定后等待10min，若氢气流量和腔内真空一直稳定则通入10sccm的高纯氩气，腔内真空达到1.6E-1Pa，起辉溅射Ga₂O₃薄膜，薄膜厚度约为84nm。最终得到的非晶Ga₂O₃光电探测器记为样品2。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，区别在于：在步骤2中待本底真空抽至低于4.5E-4Pa后，通入1.5sccm的高纯氢气，待气体流量稳定后等待10min，若氢气流量和腔内真空一直稳定则通入10sccm的高纯氩气，腔内真空达到1.6E-1Pa，起辉溅射Ga₂O₃薄膜，薄膜厚度约为85nm。最终得到的非晶Ga₂O₃光电探测器记为样品3。

实施例4

本实施例与实施例1基本相同，区别在于：在步骤2中待本底真空抽至低于4.5E-4Pa后，通入2.0sccm的高纯氢气，腔内真空达到1.6E-3Pa，待气体流量稳定后等待10min，若氧气流量和腔内真空一直稳定则通入10sccm的高纯氩气，腔内真空达到1.6E-1Pa，起辉溅射Ga₂O₃薄膜，薄膜厚度约为93nm。最终得到的非晶Ga₂O₃光电探测器记为样品4。

针对上述实施例1-4，我们还设计了对比例1进行对比说明。

对比例1

按照与实施例1基本相同的步骤制备本发明的光电探测器，不同之处在于，步骤2中待本底真空抽至低于4.5E-4Pa后，不通高纯氢气(即氢气流量为0sccm)，直接通入10sccm的高纯氩气，腔内真空达到1.6E-1Pa，起辉溅射Ga₂O₃薄膜，薄膜厚度约为84nm。最终得到的非晶Ga₂O₃光电探测器记为对比样品1。

在图2～图5中，图例对比样品1、样品1至样品4所对应的溅射氢气流量分别为0sccm、0.5sccm、1.0sccm、1.5sccm和2.0sccm。

图2给出了在不同氢气流量下磁控溅射的样品光学透过率图谱。由图可知，氢气流量对掺杂前后的Ga₂O₃薄膜的透过率几乎没有影响。所有非晶Ga₂O₃薄膜的吸收边均在250nm左右，对波长在300nm以上的光有超过85％的透过率。

图3给出了在不同氢气流量下磁控溅射的样品的XRD图。除了石英衬底在21.5°左右的非晶衍射峰外，并未观察到其它衍射峰。由此可知，所有氢掺杂的Ga₂O₃均为非晶薄膜。

图4给出了不同氢气流量下磁控溅射沉积的非晶Ga₂O₃薄膜对应的光电探测器在254nm日盲紫外光照下的暗电流随电压变化的曲线图。样品分别对应的溅射氢气流量为0sccm、0.5sccm、1.0sccm、1.5sccm和2.0sccm，可以看到，在同样的外加电压下，没有氢掺杂的对比样品1的暗电流约为1×10^-6安培，而有氢掺杂的样品1～4的暗电流约为1×10^-9～1×10^-11安培，暗电流得到了大幅的降低。

图5给出了不同氢气流量下磁控溅射沉积的非晶Ga₂O₃薄膜对应的光电探测器在254nm日盲紫外光照下的光电流随电压变化的曲线图。样品分别对应的溅射氢气流量为0sccm、0.5sccm、1.0sccm、1.5sccm和2.0sccm，可以看到，在同样的外加电压下，所有样品的光电流都约为1×10^-3安培，说明氢的掺入并没有导致光电流的降低。没有氢掺杂的对比样品1的光暗比只有10³，而样品1～4的光暗比超过10⁷。这说明在保证器件响应度不变的前提下，氢的掺入有效地提高了器件的光暗比。

实施例5

本实施例提供了一种高光暗比非晶Ga₂O₃薄膜紫外光电探测器的制备方法，其结构为MSM结构，其中衬底为石英玻璃，电极为ITO电极。

本实施例的紫外光电探测器与实施例1基本相同，区别在于在步骤2中待本底真空抽至低于4.5E-4Pa后，通过高精度流量计先通入流量为5sccm的氨气，待气压稳定后开始沉积非晶Ga₂O₃薄膜。衬底温度为室温。最终得到的非晶Ga₂O₃光电探测器记为样品5。

用导电银胶将两部分ITO电极通过导线连接到Kethely 6487源表上，保持电压恒定，使用254nm紫外光手持灯进行紫外光响应测试。在同样的外加电压下，在通入氨气条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜紫外光电探测器比起在不通入氨气条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜紫外光电探测器来说，光暗比可提升1个量级。

实施例6

本实施例提供了一种高光暗比非晶Ga₂O₃薄膜紫外光电探测器的制备方法，其结构为肖特基二极管结构，其中衬底为石英玻璃，电极为ITO电极。

本实施例与实施例1基本相同，区别在于在步骤3、4中待薄膜制备完毕后，采用不同的掩膜版，通过紫外曝光技术制备成肖特基二极管结构。最终得到的非晶Ga₂O₃光电探测器记为样品6。

用导电银胶将两部分ITO电极通过导线连接到Kethely 6487源表上，保持电压恒定，使用254nm紫外光手持灯进行紫外光响应测试。在同样的外加电压下，0.5sccm氢气条件下沉积的肖特基二极管型非晶Ga₂O₃薄膜紫外光电探测器比起在没有氢气条件下沉积的肖特基二极管型非晶Ga₂O₃薄膜紫外光电探测器来说，光暗比从约10⁴提升至约10⁵，可以说明氢的掺入有效地提高了紫外光电探测器的光暗比。

实施例7

本实施例提供了一种高光暗比掺氢非晶Ga₂O₃薄膜X射线探测器的制备方法，其结构为MSM结构，其中衬底为石英玻璃，电极为ITO电极。

本实施例的探测器与实施例1基本相同，区别在于在步骤1、2中的有源层采用等离子体增强原子层沉积方法制备，在100℃的生长温度下，待本底真空稳定后，在沉积过程中以脉冲形式通入氢气，通入氢气的量为0.5sccm，薄膜厚度为80nm。最终得到的非晶Ga₂O₃光电探测器记为样品7。

用导电银胶将两部分ITO电极通过导线连接到Kethely 6487源表上，保持电压恒定，使用X射线光源进行X射线响应测试。

针对上述实施例7，我们还设计了对比例2进行对比说明。

对比例2

本对比例提供了一种高光暗比掺氢非晶Ga₂O₃薄膜X射线探测器的制备方法。本对比例的X射线探测器与实施例7基本相同，区别在于在步骤2中待本底真空稳定后，不通氢气。

其结构为MSM结构，其中衬底为石英玻璃，电极为ITO电极。用导电银胶将两部分ITO电极通过导线连接到Kethely 6487源表上，保持电压恒定，使用X射线光源进行X射线响应测试。

图6给出了实施例7中制备的在0.5sccm氢气条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜与对比例2中在不通氢气条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜对应的光电探测器在X射线辐照下光电流随时间变化的曲线图。样品7对应的是实施例7中氢气流量为0.5sccm的样品薄膜制备的X射线探测器，对比样品2对应的是对比例2中不通氢气的样品薄膜制备的X射线探测器。在同样的外加电压下，可以看到样品7的光电流约为1×10^-4安培，对比样品2的光电流约为1×10^-7安培，说明通入氢气会使得光电探测器的光电流大幅度升高，从而保证了高的响应度。而样品7的暗电流约为1×10^-10安培，对比样品2的暗电流约为1×10^-11安培，说明通入氢气并没有使得样品的暗电流明显升高。在同样的外加电压下，不通氢气条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜X射线探测器的光暗比约为10⁴，通入0.5sccm氢气条件下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜X射线探测器光暗比约为10⁶。可以说明氢的掺入有效地提高了X射线探测器的光暗比。

实施例8

本实施例提供了一种高光暗比非晶Ga₂O₃薄膜紫外光电探测器的制备方法，其结构为MSM结构，其中衬底为石英玻璃，电极为ITO电极。

本实施例的探测器与实施例1基本相同，区别在于在步骤1、2中的有源层采用等离子体增强化学气相沉积法制备，在200℃的生长温度下，待本底真空稳定后，通入氢气的量为1.0sccm。最终得到的非晶Ga₂O₃光电探测器记为样品8。

用导电银胶将两部分ITO电极通过导线连接到Kethely 6487源表上，保持电压恒定，使用254nm紫外光手持灯进行紫外光响应测试。

图7给出了本实施例制备的在1.0sccm氢气流量下沉积的非晶Ga₂O₃薄膜对应的光电探测器在254nm日盲紫外光照下的暗电流和光电流随时间变化的稳定性测试曲线。在超过2个月的连续观测中发现，光电流几乎保持不变，暗电流出现了下降的趋势，光暗比增大，说明氢可以在薄膜中稳定存在，其钝化作用有效地改善了薄膜缺陷带来的不稳定性，在产业化应用中具有重要意义。

虽然上述各实施例中，电极材料都以氧化铟锡(ITO)薄膜为例，但本发明的电极的材料并不限于氧化铟锡(ITO)薄膜，还可以是钛金、金属铬、金属镍、铝锌氧(AZO)、镓锌氧(GZO)和氟锡氧(FTO)等。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。