深紫外光电探测器是光电探测技术领域中的研究热点,在紫外制导、紫外预警、空间通信、航空航天和紫外天文学等领域具有重要的应用价值和迫切需求。作为新型超宽禁带半导体材料,六方氮化硼(h BN,禁带宽度约为6.0 e V)由于具有极佳的热稳定性和化学稳定性、非常大的吸收系数(~7×105 cm-1)、极高的介电强度(8 MV/cm)等优点,因而是制作深紫外光电探测器的优选材料之一。目前,h BN深紫外光电探测器的研究方兴未艾。受限于材料的质量和结构设计,h BN深紫外光电探测器的性能亟待改善。为此,本论文从提高h BN薄膜质量和改善器件结构两个方面,对MSM型h BN深紫外光电探测器进行了深入研究,取得的主要研究结果如下:1.采用低压化学气相沉积(LPCVD)技术,生长温度1200℃,在蓝宝石衬底上生长了h BN薄膜,h BN(002)晶面XRD衍射峰位于26.47°,半峰宽为1.28°。h BN薄膜的光学带隙约为5.95 e V,本征吸收边约为208 nm,吸收边附近的吸收系数大于8.5×104 cm-1。基于制备的h BN薄膜研制出常规的MSM型光电探测器,20V偏压下的暗电流密度小于53 p A/cm2,探测截止波长小于224 nm。在紫外增强型氙灯照射下产生明显光电流,且光电流随着外加偏压的增加而线性增长,20V时光电流约为3.12 n A,光、暗电流之比大于312。2.为了提高h BN薄膜质量,采用两步生长法,先在蓝宝石衬底上低温生长一层h BN缓冲层,然后在1350℃高温生长h BN薄膜。制备的h BN薄膜表面平整,(002)晶面XRD衍射峰位于26.56°,半峰宽约为0.78°。基于该h BN薄膜研制出常规MSM结构光电探测器,其暗电流密度在20 V偏压下小于53 p A/cm2,探测截止波长小于224 nm。在紫外增强型氙灯照射下产生的光电流随着外加偏压的增加而线性增长,20 V时光电流约为29.8 n A,光、暗电流之比大于2980。3.提出了掩埋式MSM型的电极结构,定性分析了掩埋式MSM电极结构对提升h BN深紫外光电探测器性能的作用。使用射频磁控溅射技术制备了掩埋式MSM型h BN深紫外光电探测器,在100 V偏压下,探测器的暗电流密度小于53p A/cm2,探测截止波长小于224nm,在紫外增强型的氙灯照射下光电流随着外加偏压的增加呈线性增长,在100 V偏压下最大光电流约为32.7 n A,光、暗电流之比大于3270,证明了掩埋式MSM电极结构的可行性。4.利用高温LPCVD技术在过渡金属钨上制备了较高质量的h BN薄膜,生长过程中,钨金属层与反应源和h BN未发生化学反应,依然保持良好的导电特性,方块电阻减小到0.8Ω/□,证明过渡金属钨可以作为高温制备MSM型h BN深紫外光电探测器的掩埋式电极材料。本文提出的研究思路和取得的研究结果对改善h BN深紫外光电探测器的性能具有指导意义,所提出的掩埋式MSM结构不仅适用于h BN光电探测器,对其他材料体系的光电探测器件也具有重要参考价值。