AlGaN基PIN光电探测器的模型与模拟

在漂移扩散方程的基础上建立了AlGaN p-I-n光电探测器的物理模型,分析了多种结构AlGaN p-I-n光电探测器的光谱响应,并讨论了AlGaN/GaN异质结界面极化效应对太阳盲区p-GaN/I-Al0.33Ga0.67N/n-GaN倒置异质结结构p-I-n光电探测器(inverted heterostructure photodetectors,IHPs)UV/Solar选择比(280nm与320nm响应度之比)的影响．结果表明：优化p层是提高器件光谱响应的有效途径;为获得较高的UV/Solar选择比,光伏模式(零偏压)为太阳盲区p-GaN/I-Al0.33Ga0.67N/n-GaN IHPs的最佳工作模式;在光伏模式下考虑极化效应影响时,Ga面p-GaN/I-Al0.33Ga0.67N/n-GaN IHPs器件的UV/Solar选择比可达750,与Tarsa等人报道的三个量级的实验结果基本一致．     

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。     

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.     

AlGaN基共振腔增强的p-i-n型紫外探测器

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.     

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.     

AlGaN基共振腔增强的p-i-n型紫外探测器

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/Al0.3Ga0.7 N布拉格反射镜和空气/GaN界面组成,有源区p-GaN/i-GaN/n-Al0.38Ga0.62 N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。     

利用探测器光电响应的带尾温变特性研究GaN/AlGaN界面极化电荷

日盲紫外探测器的抑制比由带尾响应决定,制作欧姆接触的高掺杂浓度p-GaN帽层是导致探测器带尾响应存在的不利因素。利用p-GaN/AlGaN界面极化电荷的调控,可以有效地抑制带尾响应。针对AlGaN吸收分离倍增(SAM)结构日盲雪崩光电二极管(APD)探测器进行了变温响应光谱测试,分析了正照射和背照射时响应光谱的差别,重点对带尾响应在低温下得到有效抑制的情况进行了讨论,认为在只有温变的情况下,异质结极化效应的增强起主导作用。对响应光谱进行了理论仿真计算,根据室温下自发极化及压电极化计算分析,得到了与室温下测试性能较为自洽的结果。基于带尾响应的温变特性,拟合得到极化电荷密度随温度的变化关系,提供了一种在SAM结构中利用响应光谱研究GaN/AlGaN界面极化电荷的新方法。     

AlGaN PIN紫外探测器的结构及性能分析

AlGaN基光电探测器在军事高科技和民品市场通讯和成像方面具有很高的价值。分析了AlGaN p-i-n光电探测器的结构对性能的影响,深入阐述了．AlGaNp-i-n光电探测器制造与设计中所面临的深层次问题,并对其工艺和结构性能分析的基础上特别介绍了p-GaN／i-AlGaN／n-GaN结构,并对其结构进行了改进,得到了改进的SLS／AlGaN／GaN结构。     

AlGaN基p-i-n光电探测器负响应现象研究

对AlGaN基p-i-n光电探测器的负光电响应特性进行研究,从实验上证实了器件中p型接触电极的肖特基特性是导致该现象的主导因素.不同偏压下的响应光谱表明,这些AlGaN光伏器件中存在较为明显的光导响应特性.光照和暗背景条件下的C-f曲线验证了器件中的持续光电导特性,而高铝组分铝镓氮材料内存在的大量缺陷被认为是该现象的起因.系统地研究了AlGaN基p-i-n光电探测器存在的负响应现象及其微观机理,为铝镓氮基日盲器件光电性能的优化提供了重要参考依据.     

背照式GaN/AlGaN p-i-n紫外探测器的制备与性能

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。