背入射Al0.42 Ga0.58 N/Al0.40 Ga0.60 N异质结p-i-n太阳光盲紫外探测器

在蓝宝石上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.40Ga0.60N异质结p-I-n太阳光盲紫外探测器.从器件的正向Ⅰ-Ⅴ特性曲线计算了理想因子n与串联电阻Rs分别为3和93?器件在零偏压下275nm峰值波长处的外量子效率与探测率分别为9%和4.98×1011cm·Hz1/2/W,分析表明Al0.42Ga0.58N窗口层在275nm波长处的透过率仅为15.7%,是器件外量子效率和探测率偏低的原因之一.     

背入射Al_(0.42)Ga_(0.58)N/Al_(0.40)Ga_(0.60)N异质结p-i-n太阳光盲紫外探测器

在蓝宝石上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.40Ga0.60N异质结p-I-n太阳光盲紫外探测器.从器件的正向Ⅰ-Ⅴ特性曲线计算了理想因子n与串联电阻Rs分别为3和93?器件在零偏压下275nm峰值波长处的外量子效率与探测率分别为9%和4.98×1011cm·Hz1/2/W,分析表明Al0.42Ga0.58N窗口层在275nm波长处的透过率仅为15.7%,是器件外量子效率和探测率偏低的原因之一.     

283 nm背照射p-i-n型AlGaN日盲紫外探测器

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%。     

背入射AlxGa1-xN 64×1线列焦平面太阳光盲探测器

在蓝宝石衬底上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.5Ga0.5N P-I-N型64元线列焦平面太阳光盲紫外探测器。测试了器件的光谱响应,其截止波长为285nm,在275nm峰值波长处的零偏电流响应率为20mA/W。测试了线列器件各元在5V反偏压下的暗电流,结果表明暗电流大约在10-8A数量级,暗电流分布均匀。线列器件各元的紫外光响应均匀性较好。     

246nm p-i-n型背照AlGaN太阳盲紫外探测器的研制

设计并制备出短波长p-i-n型背照AlGaN太阳盲紫外探测器,响应波段为225～255 nm,峰值波长为246nm.材料为在蓝宝石衬底上生长的背照式p-i-n型异质结结构,n型窗口层的AlxGa1-xN中的Al组分为71%,非故意掺杂吸收层中的Al组分为52%.零偏压下测得的暗电流为27 pA,光电流为2.7nA,峰值...     

背照式高量子效率AlGaN日盲紫外探测器设计

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。     

背入射AlxGa1-xN64×1线列焦平面太阳光盲探测器

在蓝宝石衬底上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N／Al0.5Ga0．5NP—I—N型64元线列焦平面太阳光盲紫外探测器。测试了器件的光谱响应,其截止波长为285nm,在275nm峰值波长处的零偏电流响应率为20mA／W。测试了线列器件各元在5V反偏压下的暗电流,结果表明暗电流大约在10^-8A数量级,暗电流分布均匀。线列器件各元的紫外光响应均匀性较好。     

Al0.3Ga0.7N MSM紫外探测器研究

用MOCVD生长的未掺杂的n-Al0.3Ga0.7N制备了MSM结构紫外探测器.器件在5.3 V偏压时暗电流为1 nA,在315nm波长处有陡峭的截止边,在1 V偏压下305 nm峰值波长处探测器的电流响应率为0.023 A/W,要进一步提高器件的响应率,方法之一是优化器件的结构参数,尽量减小叉指电极的宽度.为了检验Au/n-Al0.3Ga0.7N肖特基接触特性,电击穿MSM右边结,由正向I-V特性曲线计算出理想因子n～1.05,零偏势垒高度φB0～1.16eV,表明形成的Au/n-Al0.3Ga0.7N肖特基结较为理想.     

背照式AlGaN/GaN基PIN日盲型紫外探测器的研制

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...     

高温AlN为模板的AlGaN基p-i-n背照式日光盲探测器

第一次报道了以高温AlN为模板层的AlGaN基p-i-n背照式日光盲探测器的制作和器件特性.利用MOCVD方法在(0001)面的蓝宝石衬底上生长了探测器的AlxGa1-xN多层外延材料.在无需核化层的高温AlN模板上生长了p-i-n背照式日光盲探测器的无裂纹高Al组分(0.7)AlGaN多层外延结构.利用在线反射监测仪、三轴X射线衍射及原子力显微镜表征了外延材料的晶体质量.在1.8V的反向偏压下,制作的探测器表现出了日光盲响应特性,在270nm处最大响应度为0.0864A/W.具有约3.5V的正向开启电压,大于20V的反向击穿电压,在2V的反向偏压下暗电流小于20pA.     

高温AlN为模板的AlGaN基p-i-n背照式日光盲探测器

第一次报道了以高温AlN为模板层的AlGaN基p-i-n背照式日光盲探测器的制作和器件特性.利用MOCVD方法在(0001)面的蓝宝石衬底上生长了探测器的AlxGa1-xN多层外延材料.在无需核化层的高温AlN模板上生长了p-i-n背照式日光盲探测器的无裂纹高Al组分(0.7)AlGaN多层外延结构.利用在线反射监测仪、三轴X射线衍射及原子力显微镜表征了外延材料的晶体质量.在1.8V的反向偏压下,制作的探测器表现出了日光盲响应特性,在270nm处最大响应度为0.0864A/W.具有约3.5V的正向开启电压,大于20V的反向击穿电压,在2V的反向偏压下暗电流小于20pA.     

肖特基型β-Ga2O3日盲紫外光电探测器

本文制备并研究了肖特基型β-Ga₂O₃日盲紫外光电探测器.结果表明：通过脉冲激光沉积外延生长的β-Ga₂O₃的（-201）晶面 X射线衍射峰半高宽仅为36 arcsec,表现出了高的晶体质量;光暗条件下的I-V曲线显示所制备的器件具有明显的肖特基整流特性,在-5V偏压下暗电流保持在0.1nA量级,正向导通电压为1.5V;光电流谱显示器件在240nm处存在显著的峰值响应,并在260nm左右呈现陡峭的截止边,日盲紫外的带内带外抑制比达到1000.同时,也研究了不同掺杂对Ga₂O₃晶体质量的影响.     

一种制备Au/n-Al0.3Ga0.7N横向肖特基二极管的方法

用MOCVD生长未掺杂n-Al0.3Ga0.7N制备了MSM结构紫外探测器,并通过电击穿MSM右边肖特基势垒而制成了横向肖特基二极管.器件在零偏电压处的背景光电流为87.3 pA.从器件的室温I-V特性曲线计算出理想因子n、零偏势垒高度B0和串联电阻RS分别为1.99、0.788 eV和10.2 kΩ.器件在305 nm波长处有陡峭的截止边,300 nm峰值波长处电流响应率为0.034 A/W.     

Ti/Al/Ti/Au and V/Al/V/Au Contacts to Plasma-Etched n-Al0.58Ga0.42N

Cross-sectional transmission electron microscopy was used to study annealed Ti/Al/Ti/Au and V/Al/V/Au ohmic contacts to as-received and plasma-etched n-Al_0.58Ga_0.42N. The reaction depth of low-resistance V-based contacts to as-received n-Al_0.58Ga_0.42N is very limited, unlike previously reported Ti-based contacts to n-Al _x Ga_1−x N. In the present study, the Ti/Al/Ti/Au contacts to as-received n-Al_0.58Ga_0.42N required much higher annealing temperatures than the V-based contacts and also exhibited deeper reactions on the␣order of 40 nm. To achieve a low contact resistance on plasma-etched n-Al_0.58Ga_0.42N, different metal layer thicknesses and processing conditions were required. The Ti- and V-based contacts to plasma-etched n-Al_0.58Ga_0.42N exhibited both similar contact resistances and limited reaction depths, along with the presence of an aluminum nitride layer at the metallization/semiconductor interface. Metal channels penetrate the aluminum nitride layer connecting the top of the metallization to the n-Al_0.58Ga_0.42N. The similarity in phase formation in the contacts to plasma-etched n-Al_0.58Ga_0.42N is likely the reason behind the similarity in specific contact resistances.     

p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN应变量子阱肖特基紫外探测器

报道了p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN应变量子阱结构的肖特基紫外探测器的制备及性能.器件的测试结果表明,在p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN双异质结中强烈的压电极化和Stark效应共同作用下使得器件在正偏和反偏时的响应光谱都向短波方向移动了10nm.零偏下器件在280nm时的峰值响应为0.022A/W,在反向偏压为1V时,峰值响应增加到0.19A/W,接近理论值.在正向偏压下器件则呈平带状态,并在283和355nm处分别出现了两个小峰.在考虑极化的情况下,通过器件中载流子浓度分布的变化解释了器件在不同偏压下的响应特性,发现p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN中的极化效应对器件的响应特性影响很大,通过改变偏压和适当的优化设计可以使探测器在紫外波段进行选择性吸收.     

Electrical and growth characteristics of Au/Al0.15Ga0.85N:Si structures with various Si incorporations

We have investigated the growth characteristics of n-Al_0.15Ga_0.85N:Si/GaN and the electronic properties of Au/n-Al_0.15Ga_0.85N:Si diode structures grown by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) with various Si incorporations. The Al_0.15Ga_0.85N:Si layers were grown on undoped GaN/sapphire (0001) epitaxial layers in a horizontal MOCVD reactor at the reduced pressure of 300 torr. The mirrorlike surface, free of defects, such as cracks or hillocks, can be seen in the undoped Al_0.15Ga_0.85N epilayer, which was grown without any intentional flow of SiH₄. However, many cracks are observed in the n-Al_0.15Ga_0.85N:Si, which was grown with Si incorporation above 1.0 nmol/min. While Au/n-Al_0.15Ga_0.85N:Si diodes having low incorporation of Si showed retively good rectifying behavior, the samples having high Si incorporation exhibited leaky current-voltage (I-V) behavior. Particularly, the Au/n-Al_0.15Ga_0.85N:Si structure grown with Si incorporation above 1.0 nmol/min cannot be used for electrical rectification. Both added tunneling components and thermionic emission influence the current transport at the Au/n-Al_0.15Ga_0.85N:Si barrier when Si incorporation becomes higher.