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相似文献
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1.
283 nm背照射p-i-n型AlGaN日盲紫外探测器   总被引:4,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
实验中使用在蓝宝石衬底上用低压金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长的AlGaN基p-i-n结构材料,通过对工艺流程的优化设计,制作了背照射p-i-n型AlGaN日盲紫外探测器,获得了较高的外量子效率。材料中p区和i区的Al组分为40%,n区Al组分为65%。探测器为直径500 m的圆形,光谱响应起止波长为260~310 nm,峰值响应波长283 nm。零偏压下,暗电流密度为2.710-10 Acm-2,对应的R0A参数为3.8108 cm2,峰值响应率为13 mA/W,对应的峰值探测率为1.971012 cmHz1/2W-1。其在-7 V偏压下,峰值响应率达到148 mA/W,对应的外量子效率达到63%。  相似文献   

2.
日盲型AlGaN PIN紫外探测器的研制   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用MOCVD方法在双面抛光的(0001)蓝宝石衬底上生长了高铝组分AlGaN材料,研制出日盲型AlGaN PIN紫外探测器.详细介绍了该器件的结构设计和制作工艺,并对该器件进行了光电性能测试.测试结果表明:器件的正向开启电压约为4.5 V,反向击穿电压大于20 V;常温下(300 K),该器件在3 V反向偏压下的暗电流约为50 pA,在零偏压下270 nm处峰值响应度达到0.12 A/W,长波截止波长小于285 nm.  相似文献   

3.
利用MOCVD方法在蓝宝石(0001)衬底上生长PIN型AlGaN/GaN外延材料,研制出背照式AlGaN基PIN日盲型紫外探测器,用紫外光谱测试系统和半导体参数测试仪分别测得了器件的光谱响应和I-V特性曲线。测试结果表明,器件的响应范围为260~280 nm,峰值响应出现在270 nm处,在2.5 V偏压下的最大响应...  相似文献   

4.
采用金属有机气相外延(MOCVD)方法在(0001)面蓝宝石衬底上生长了AlN和高铝组分AlGaN材料。通过优化AlN和AlGaN材料的生长温度、生长压力和Ⅴ族元素/Ⅲ族元素物质的量比(nⅤ/Ⅲ)等工艺条件,得到了高质量的AlN和高铝组分AlGaN材料。AlN材料X射线双晶衍射ω(002)半宽为74 arcsec,透射光谱测试带边峰位于205 nm,带边陡峭;Al组分为45%的AlGaN材料X射线双晶衍射ω(002)半宽为223 arcsec,透射光谱测试带边峰位于272 nm,带边陡峭。采用此外延工艺方法生长了AlGaN基p-i-n型日盲紫外探测器材料并进行了器件工艺流片,研制出AlGaN基p-i-n型日盲紫外探测器,响应峰值波长为262 nm,在零偏压下的峰值响应度达到0.117 A/W。  相似文献   

5.
对采用金属有机化学气相沉积方法生长的p-Al0.43Ga0.57N/i-Al0.43Ga0.57N/n-Al0.7Ga0.3N异质结构上制备的背照射日盲型AlGaN紫外光电探测器进行了光电性能和电容特性的研究.室温下探测器零偏压时的电流密度为0.44 nA/cm2,278 nm的峰值响应率为0.042 A/W.电容频率特性表明:器件电容随着频率的增大先迅速后缓慢地降低,但在频率高于100 kHz后又加速下降.通过器件低频下的电容计算可得,其耗尽层宽度为160 nm,低于设计的本征层厚度.说明器件的本征层没有完全耗尽.因此,未耗尽本征层的高电阻是引起100 kHz附近电容又快速下降的重要原因,由不同频率下1/C2-V曲线的变化关系及其斜率计算的杂质浓度等结果进一步证实了这一结论.  相似文献   

6.
7.
采用低压-金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在(0001)方向的AlN/蓝宝石模板上生长得到Al组分为40%的AlGaN材料,设计并制作了MSM型AlGaN日盲紫外探测器。通过HRXRD,SEM,AFM对AlGaN材料进行了表征,结果表明:该材料为六方相结构,且应变程度很小,粗糙度(RMS)为1.32 nm。通过测试器件在230320 nm之间、在不同偏压下的光谱响应曲线,发现器件的截止波长在285 nm附近,截止边很陡峭;器件的峰值响应波长为275 nm;在7 V偏压下,器件峰值响应度达到最大2.8 mA/W;零偏压下,器件的暗电流1×10-13A,器件的暗电流很小。  相似文献   

8.
背照式高量子效率AlGaN日盲紫外探测器设计   总被引:2,自引:1,他引:2  
高量子效率、高UV/VIS抑制比、宽的光谱响应范围、快的响应速度是AlGaN紫外探测器设计追求的主要目标。为了获得适宜于紫外焦平面阵列的探测器结构,结合MOCVD外延材料生长的特点,采用模拟计算与实验相结合的方法,设计了背照式高量子效率AlGaN日盲探测器。详细介绍了背照式AlxGa1-xN-pin紫外探测器结构参数设计的依据和设计过程,并给出了设计结果,通过工艺实验,对设计结果进行了优化。应用设计结果进行了器件试制,经测试试制器件,其峰值响应波长为270 nm,光谱响应范围为250~282 nm,峰值量子效率达到了57%(0V),实验表明取得了比较理想的设计结果。  相似文献   

9.
葛张峰  余晨辉  陈鸣  李林  许金通 《红外与激光工程》2018,47(9):920003-0920003(7)
为了提高AlGaN日盲紫外雪崩探测器的信噪比,降低暗电流,研制高性能日盲紫外探测器,针对AlGaN日盲紫外雪崩探测器暗电流机制进行了深入研究。首先对传统p-i-n-i-n结构雪崩探测器进行了初步研究,分别设计了GaN和AlGaN的两种雪崩探测器模型,分析了其不同暗电流特性,得到的模拟暗电流特性曲线与实验吻合。在此基础上,针对日盲紫外波段高Al组分AlGaN雪崩探测器,重点分析研究了不同异质界面的负极化电荷、p型有效掺杂以及温度等因素对暗电流的影响。在AlGaN日盲紫外雪崩探测器研究中得到的近零偏工作暗电流为2.510-13 A,在反向138 V左右发生雪崩击穿,雪崩开启电流为18.3 nA左右,击穿电压温度系数约为0.05 V/K,与实验及文献测试结果吻合。  相似文献   

10.
设计了目标探测波长为320nm的AlGaN基共振腔增强的p-i-n型紫外光电探测器,共振腔由分别作为底镜和顶镜的AlN/Al0.3Ga0.7N布拉格反射镜和空气/GaN界面组成,有源区p-GaN/i-GaN/n-Al0.38Ga0.62N被置于腔内.该结构采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法在蓝宝石衬底和GaN模板上外延生长得到.光谱响应测试显示了正入射时该器件在波长313nm处出现响应的选择增强,零偏压下响应度为14mA/W.  相似文献   

11.
The spectral response of back-surface-illuminated p-GaN-i-GaN/AlGaN multiplequantum well (MQW)-n-AlGaN ultraviolet (UV) photodetector is reported. The structure was grown by molecular-beam epitaxy on a c-plane sapphire substrate. A MQW is introduced into the active region of the device to enhance the quantum efficiency caused by the high absorption coefficient of the two-dimensional (2-D) system. Another advantage of using MQW in the active region is the ability to tune the cutoff wavelength of the photodetector by adjusting the well width, well composition, and barrier height. The zero-bias peak responsivity was found to be 0.095 A/W at 330 nm, which corresponds to 36% quantum efficiency from as-grown p-i-n GaN/AlGaN MQW devices. An anomalous effect, occurring in responsivity as a negative photoresponse in the spectra peaked at 362 nm because of poor ohmic contact to p-type GaN, was also observed. Etching the sample in KOH for 30 sec before fabrication removed the surface contaminants and improved the surface smoothness of the as-grown sample, resulting in significant improvement in the device performance, giving a peak responsivity of 0.12 A/W. The device has a quantum efficiency of 45% at 330 nm without the anomalous negative photocurrent.  相似文献   

12.
文章研究了p-GaN/i-GaN/n-A l0.3Ga0.7N异质结背照式p-i-n可见盲紫外探测器的制备与性能。器件的响应区域为310~365nm,最大响应率为0.046A/W,对应的内量子效率为19%,优值因子R0A达到1.77×108Ω.cm2,相应的在363nm处的探测率D*=2.6×1012cmHz1/2W-1。  相似文献   

13.
研究了GaN/AlGaN异质结背照式p-i-n结构可见盲紫外探测器的制备与性能。GaN/AlGaN外延材料采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长,衬底为双面抛光的蓝宝石,缓冲层为AlN,n型层采用厚度为0.8 μm的Si掺杂Al0.3Ga0.7N形成窗口层,i型层为0.18 μm的非故意掺杂的GaN,p型层为0.15 μm的Mg掺杂GaN。采用Cl2、Ar和BCl3感应耦合等离子体刻蚀定义台面,光敏面面积为1.96×10-3 cm2。可见盲紫外探测器展示了窄的紫外响应波段,响应区域为310~365 nm,在360 nm处响应率最大,为0.21 A/W,在考虑表面反射时,内量子效率达到82%;优质因子R0A为2.00×108 Ω·cm2,对应的探测率D*=2.31×1013 cm·Hz1/2·W-1;且零偏压下的暗电流为5.20×10-13 A。  相似文献   

14.
We report the growth, fabrication, and characterization of high performance Schottky metal-semiconductor-metal solar-blind photodetectors fabricated on epitaxial Al0.4Ga0.6N layers grown by metalorganic chemical vapor deposition. The devices exhibited low dark current (<2 pA at 30 V) and a gain-enhanced ultraviolet (UV) photocurrent for bias voltages >40 V. The gain was corroborated by external quantum efficiency measurements reflecting a quantum efficiency as high as 49% (at=272 nm) at 90 V bias, with a corresponding responsivity R=107 mA/W. A visible-to-UV rejection factor of more than three orders of magnitude was demonstrated. Time-domain and frequency-domain speed measurements show a 3-dB bandwidth of ∼100 MHz. Low-frequency noise measurements have determined a detectivity (D*) as high as 3.3 1010 cm·Hz1/2/W for a 500 Hz bandwidth at 37 V bias.  相似文献   

15.
研制一种以薄的高阻AlGaN覆盖层作为肖特基势垒增强层的N?AlGaN基金属?半导体?金属(MSM)日盲紫外光电探测器。与无覆盖层的参考器件相比,覆盖高阻AlGaN层后探测器的暗电流大幅度减小。在5 V偏压下,覆盖高阻AlGaN层的光电探测器的暗电流为1.6 pA,响应度为22.5 mA/W,日盲紫外抑制比大于103,探测率为6.3×1010 cm·Hz1/2/W。  相似文献   

16.
We report the growth, fabrication and characterization of Al0.4Ga0.6N-Al0.6Ga0.4N back-illuminated, solar-blind p-i-n photodiodes. The peak responsivity of the photodiodes is 27 and 79 mA/W at λ≈280 nm for bias voltages of 0 V and -60 V, respectively, with a UV-to-visible rejection ratio of more than three decades (at 400 nm). These devices exhibit very low dark current densities (~5 nA/cm2 at -10 V). At low frequencies, the noise exhibits a 1/f-type behavior. The noise power density is S0≈5×10-25 A2/Hz at -12.7 V and the detectivity (D*) at 0 V is estimated to be in the range of 4×1011-5×1013 cm·Hz1/2 /W. Time-domain pulse response measurements in a front-illumination configuration indicate that the devices are RC-time limited and show a strong spatial dependence with respect to the position of the incident excitation, which is mainly due to the high resistivity of the p-type Al0.4Ga0.6 N layer  相似文献   

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