钝化处理对GaN基LED反向漏电流特性的改善

通过采用硫代乙酰胺(CH3CSNH2)溶液浸泡和沉积SiNx薄膜对干法刻蚀后的GaN基LED进行了处理.处理后,LED器件在-5V直流电压偏置下的漏电流下降到约1/6.X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,CH3CSNH2溶液处理能阻止GaN表面吸附O杂质,起到钝化的作用.沉积SiNx介质薄膜能有效隔绝LED器件和周围的环境.因此,这种两步方法能钝化干法刻蚀后GaN的侧壁,有效地减小LED器件的漏电流.     

一种具有高能量分辨率Al2O3钝化结区的PIN探测器

提出了一种Al₂O₃钝化结区的PIN探测器,与传统PIN探测器不同的是,在器件正面的pn结和背面的高低结处沉积了10 nm厚的Al₂O₃薄膜。经TCAD仿真结果表明,该探测器具有更低的漏电流和保护环处的电子电流密度,能对高能粒子射线入射产生良好的响应。设计了两种探测器的制备步骤并制备了器件,通过薄膜少子寿命的表征、器件的暗态I-V测试和²⁴¹Am元素能谱测试对其进行了评估。测试结果表明,与传统的PIN探测器相比,Al₂O₃钝化结区的PIN探测器的少子寿命提升至1 061μs,漏电流降低至5 nA,能量分辨率提升至521 eV,表现出更好的探测性能。     

PIN探测器的研制

叙述了ＰＩＮ探测器研制的进展，包括原理简述，提高工作电压的研究，提高线性电流的研究，使用可靠性研究及结果。     

钝化处理对CdZnTe Γ射线探测器漏电流的影响

表面漏电流引起的噪声会限制CdZnTe探测器的性能 ,尤其对于共面栅探测器 ,漏电噪声的大小与器件的电极设计和表面处理工艺密切相关。研究了化学钝化的工艺条件对CdZnTe表面状态的影响 ,借助原子力显微镜、电子探针和微电流测试仪等手段 ,研究了CZT表面形貌、组成等特性与器件电学性能之间的关系 ,有效地降低了器件的表面漏电流     

AlInGaN/GaN PIN紫外光电探测器的研制

用AlInGaN四元合金代替AlGaN作为PIN探测器的有源层,研制出AlInGaNPIN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1.5 V,反向击穿电压大于40 V;室温-5 V偏压下,暗电流为33 pA,350 nm处峰值响应度为0.163 A/W,量子效率为58%.     

GaN基p-i-n型紫外探测器钝化工艺研究

钝化层膜系的选择及其工艺的优化对降低GaN基紫外探测器的漏电流和提升其可靠性是至关重要的。文章采用多种钝化层：等离子体增强化学气相沉积生长的Si₃N₄(PECVD-Si₃N₄)、电感耦合等离子体化学气相沉积生长的Si₃N₄(ICPCVD-Si₃N₄)和SiO₂(ICPCVD-SiO₂)以及等离子原子层沉积生长的Al₂O₃(PEALD-Al₂O₃),分别制备了GaN基金属-绝缘体-半导体(MIS)器件,并对MIS器件的电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)特性进行了对比研究。采用PECVD-Si₃N₄作为钝化层的GaN基MIS器件具有较低的漏电流;在双层PECVD-Si₃N₄钝化层中插入PEAL...     

AIInGaN／GaN PIN紫外光电探测器的研制

用AlInGaN四元合金代替AlGaN作为PIN探测器的有源层,研制出AlInGaNPIN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1．5V,反向击穿电压大于40V;室温-5V偏压下,暗电流为33pA,350nm处峰值响应度为0．163A／W,量子效率为58％。     

硅基PIN光电探测器结构参数对其性能的影响

对硅基PIN光电探测器器件模型进行了理论分析,讨论了硅基PIN光电探测器的I-V特性与器件的i层厚度和整体宽度的变化关系,并进行了仿真分析。实验结果表明,随着i层厚度从5μm增加到70μm,器件的正向电流逐步减小,且i层厚度与其正向电流成反比;随着器件宽度从50μm增加到90μm,器件的正向电流逐步增大,且器件宽度与其正向电流成正比;引入保护环结构可以明显降低器件的暗电流。对PIN器件的结构参数进行了优化设计,结果表明在所设置的器件工艺条件下,当器件的i层厚度为50μm、整体宽度为70μm时,器件的性能最佳。     

两种结构GaN基太阳盲紫外探测器

分别在金属有机化学汽相沉积（MOCVD）生长的i-Al0.33Ga0.67N／AlN／n-GaN和p-Al0.45Ga0．55N／i—Al0.45Ga0.55N／n＋-Al0.65Ga0.35N的异质结构上,成功研制了太阳盲区的肖特基型和PIN型紫外探测器。研究结果表明,Au与i—Al0.33Ga0.67N形成了较好的肖特基结,响应波长从250—290nm,峰值（286nm）响应率约为0．08A／W;PIN型紫外探测器的响应波长从230～275nm,峰值（246nm）响应率约为0．02A／W。     

GaN基PIN紫外探测器的质子辐照效应

制备了GaN基PIN结构紫外探测器。用能量为2MeV的质子对器件依次进行注量为5×10^14cm^-2和2×10^15cm^-2的辐照。通过测量辐照前后器件的Ⅰ-Ⅴ曲线和光谱响应曲线，讨论了不同注量的质子辐照对GaN基紫外探测器件性能的影响。Ⅰ-Ⅴ特性表明，辐照使器件的反向暗电流增大，正向开启电流减小，并减小了器件的响应率，使峰值响应波长向短波方向稍有移动。为分析器件的辐照失效机理，研究了质子辐照对GaN材料的拉曼散射谱（Raman谱）和光致发光谱（PL谱）的影响。拉曼散射谱表明，A1（LO）模式随辐照注量向低频移动，通过拟合A1（LO）谱形，得到辐照使材料的载流子浓度降低的结果。PL谱表明，辐照使主发光峰和黄光峰强度降低，并出现一些新的发光峰，分析认为这是由于辐照引起了N空位缺陷和其他一些缺陷的亚稳态造成。     

Hg1-xCdxTe光伏探测器的表面漏电流机制及其钝化

表面漏电流能对Hg1-xCdxTe光伏探测器性能产生很大的影响,因此选择合适的钝化工艺尤其重要。本文主要论述了Hg1-xCdxTe光伏探测器表面漏电流机制及其钝化技术的发展状况。     

GaN基肖特基势垒二极管的漏电流传输与退化机制

通过比较反向偏压下AlGaN/GaN异质结肖特基势垒二极管(SBD)和GaN SBD的电流特性、电场分布和光发射位置,研究了GaN基SBD的漏电流传输与退化机制。结果表明,AlGaN/GaN SBD退化前后漏电流均由Frenkel-Poole(FP)发射机制主导,而GaN SBD低场下为FP发射电流,高场下则为Fowler-Nordheim(FN)隧穿电流。电场模拟和光发射测试结果表明,引起退化的主要原因是高电场,由于结构不同,两种SBD的退化机制和退化位置并不相同。根据实验结果,提出了一种高场FN隧穿退化模型,该模型强调应力后三角势垒变薄导致FN隧穿增强是GaN SBD退化的内在机制。     

ICPCVD-SiN_x对GaN/AlGaN基紫外探测器的钝化效果的研究

采用ICPCVD-SiNx薄膜对GaN/A1GaN基紫外探测器进行钝化,从薄膜绝缘特性、钝化效果两方面,对ICPCVD-SiNx、磁控溅射-SiOx、PECVD-SiOx和PECVD-SiNx四种钝化膜进行对比.制作了钝化膜/GaN MIS器件,通过测试MIS器件漏电流密度和薄膜击穿电场的大小表征薄膜绝缘性能,结果表明ICPCVD-SiNx对应的MIS器件的漏电特性最好,外加偏压为100 V时,其漏电流密度保持在1×10-7 A/cm2以下,薄膜击穿电场大于3.3 MV/cm.采用不同钝化方法制作了p-i-n型AlGaN基紫外探测器,通过计算钝化前后器件暗电流的变化,表征不同钝化方法的钝化效果.结果表明ICPCVD-SiNx钝化的器件,其暗电流比其他钝化方法的器件小近两个数量级,在-5V偏压下暗电流密度为7.52 A/cm2.     

CdTe和CdZnTe室温探测器钝化方法概述

CdTe和CdZnTe是X射线和γ射线探测器最理想的材料.钝化可以降低CdTe和CdZnTe的表面漏电流,提高其能量分辨率.本文综述了CdTe和CdZnTe的H2O2湿法钝化方法和热氧化、氧离子钝化、氧离子/SiNx钝化等干法钝化方法.     

CdSe核辐射探测器中的MIS接触电极

对MIS(金属-绝缘体-半导体)接触电极的特性进行了系统的分析和实验观察.结果表明,负极的电子可以通过表面能级和热激发注入到Cd Se晶片中,且晶片表面的电子能级密度越高,电子注入就越快,探测器的漏电流也越大.对探测器进行适当的热处理,可以降低表面能级密度,从而抑制电子注入,降低探测器的漏电流,改善探测器的能量分辨率.     

卫星光通信系统中PIN探测器的空间辐射特性

对空间辐射环境下PIN光电探测器γ射线辐射特性以及粒子辐射特性进行了深入的研究。结果表明两种辐射机制均会对PIN光电探测器造成一定的影响,表现为暗电流噪声增加、响应率下降以及响应带宽下降。在卫星光通信系统结构设计过程中应该更多地考虑空间辐射对暗电流噪声造成的影响。     

肖特基势垒二极管SiO2-Si3N4复合钝化膜研究

对Si肖特基势垒二极管的钝化技术进行了研究。研究了不同淀积温度、气体流量、射频功率以及气体压力等工艺技术条件下,淀积PECVD SiO_2和LPCVD Si_3N_4膜的介电强度E、介电常数ε_r、耐压V、针孔密度、漏电流I、内应力σ、片间均匀性以及片内均匀性等性能。研究了PECVD SiO_2膜的增密技术。提出了一种应力小、漏电流小且抗辐照能力较好的PECVD SiO_2/LPCVD Si_3N_4复合介质膜钝化工艺方法和技术条件,提高了肖特基势垒二极管的性能。