空穴主导雪崩倍增的短波长SiC紫外单光子探测器

制备并分析了SiC nip雪崩光电二极管（APDs）雪崩倍增的物理机制。与280 nm紫外光相比，在240 nm紫外光入射时，SiC nip APD表现出更高的增益和更大的单光子探测效率。在240 nm紫外光入射时，SiC nip APD表现为空穴主导碰撞离化过程，随着入射光波长增加到280 nm，电子和空穴共同主导碰撞离化过程。由于SiC中空穴的碰撞离化系数大于电子，空穴主导的碰撞离化过程将具有更大的光子雪崩概率和更高的增益。因此，得益于空穴主导雪崩倍增过程，SiC nip APD更适用于短波长紫外光探测。     

p型接触界面氧影响SiC APD暗电流的机制研究

SiC雪崩光电二极管(APD)作为一种微弱紫外光探测器件，高探测灵敏度对器件暗电流水平提出极高要求。在SiC APD复杂的制备过程中，器件暗电流是极其敏感的，为了探索工艺中暗电流的影响因素并分析其机制，对四种不同工艺条件下制备的SiC APD进行对照分析，通过电流-电压曲线展现器件的输出特性，并结合扫描电子显微镜(SEM)来研究相关界面的表面特性，从而揭示漏电机制。研究表明，器件制备过程中界面氧的引入在高温退火过程中会诱导金属-半导体界面缺陷的形成，从而导致暗电流的急剧增加，这种缺陷的诱导机制还和p型接触金属密切相关。在器件制备过程中，在氧等离子体去胶等可能引入氧氛围的工艺步骤后，对外延片进行氢氟酸腐蚀以去除氧氛围能够有效降低器件的暗电流。