GaN基肖特基结构紫外探测器

在蓝宝石 (0 0 0 1)衬底上采用低压金属有机物化学气相沉积 (MOCVD)方法生长GaN外延层结构 ,以此为材料制作了GaN基肖特基结构紫外探测器 .测量了该紫外探测器的暗电流曲线、C V特性曲线、光响应曲线和响应时间曲线 .该紫外探测器在 5V偏压时暗电流为 0 4 2nA ,在 10V偏压时暗电流为 38 5nA .在零偏压下 ,该紫外探测器在2 5 0nm～ 36 5nm的波长范围内有较高的响应度 ,峰值响应度在 36 3nm波长处达到 0 12A/W ,在 36 5nm波长左右有陡峭的截止边 ;当波长超过紫外探测器的截止波长 (36 5nm左右 ) ,探测器的响应度减小了三个数量级以上 .该紫外探测器的响     

石墨烯-GaN肖特基紫外探测器

报道了使用石墨烯作为阳极材料的GaN肖特基型紫外探测器.介绍了光敏面为1 mm×1 mm的新型肖特基紫外探测器的制备过程.并对器件进行了响应光谱、I-V特性测试.器件的响应光谱较为平坦,峰值响应度为0.175 A/W;通过对石墨烯进行化学修饰,使峰值响应度增加到0.23 A/W.并根据热电子发射理论,计算出了器件掺杂前后的肖特基势垒高度分别为0.477 eV和0.882 eV,验证了器件性能的提高主要原因是石墨烯功函数的增加.     

A1GaN／GaN MSM紫外探测器特性

在蓝宝石衬底上,用金属有机物气相沉积(MOCVD)法外延生长AlGaN／GaN异质结样品。溅射Ti／Al／Ni／Au和Ni／Au金属膜,在氮气气氛中高温快速退火,分别与样品形成欧姆接触和肖特基接触。随着退火时间的增加,金属一半导体金属(MSM)结构的I-V特性曲线保持良好的对称性,但C-V曲线逐渐失去其对称性。MSM探测器的紫外响应曲线具有良好的对比度和选择性,出现明显的光电导增益效应。     

GaN基紫外探测器

随着GaN基紫外材料的日益成熟,GaN基紫外探测器发展迅速,被认为是和发光二极管、激光器同样重要的器件。本文讨论了紫外探测的意义,介绍了国内外近期研制的各种器件结构的GaN基紫外探测器和紫外焦平面。     

GaN基RCE紫外探测器

本文分析了RCE探测器性能增强的基本原理;推导了布拉格反射镜的反射机理及其反射传输矩阵模型;介绍了MSMRCE紫外光电探测器的结构及其相关性能;指出了GaN基RCE紫外探测器目前所面临的问题以及可能解决的方案。     

GaN基p-i-n结构紫外光探测器

用反应分子束外延(RMBE)方法在蓝宝石衬底上制备了GaN p-i-n结构,应用常规的半导体工艺制成了紫外光探测器,测试结果显示其正向导通电压为4.6 V,反向击穿电压大于40 V;室温下反偏3 V时的暗电流为6.68 pA,峰值响应度0.115 A/W出现在367 nm处;400 nm处的响应度为6.59×10-5A/W,比峰值响应度低四个量级.     

GaN基紫外探测器发展概况

基于宽禁带半导体材料的GaN基紫外探测器由于具有探测波长可调、工艺兼容性好、结构可多型化等优点,已成为近年来的研究热点。介绍了四种不同结构类型的紫外探测器:光导型、肖特基势垒、金属-半导体-金属、p-i-n结,并回顾了GaN基紫外探测器的的研究历程。     

AlGaN/GaN MSM紫外探测器特性

在蓝宝石衬底上,用金属有机物气相沉积(MOCVD)法外延生长AlGaN/GaN异质结样品.溅射Ti/Al/Ni/Au和Ni/Au金属膜,在氮气气氛中高温快速退火,分别与样品形成欧姆接触和肖特基接触.随着退火时间的增加,金属-半导体金属(MSM)结构的I V特性曲线保持良好的对称性,但C V曲线逐渐失去其对称性.MSM探测器的紫外响应曲线具有良好的对比度和选择性,出现明显的光电导增益效应.     

高响应度GaN紫外探测器

采用MOCVD方法,在蓝宝石衬底上以低温GaN为缓冲层生长了GaN外延层。以上述材料制备了金属-半导体-金属(M-S-M)光导型GaN探测器。该探测器的光谱响应表明:器件在330～360nm内有高的灵敏度,并且在360nm附近有陡峭的截止边,对可见光和近红外光几乎没有响应,在5V偏压下358nm处峰值响应度高达1200A/W。研究了光从探测器的正、背面入射时对响应度的影响,并讨论了其原因。     

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。     

Pt/CdS Schottky势垒紫外探测器的研制

介绍了Pt/CdS金属半导体接触Schottky势垒形成及In/CdS的欧姆接触工艺研究,由此制成了紫外探测器.测试了探测器的Ⅰ-Ⅴ特性,零偏下的光谱响应和器件的频率响应.观察了器件的反偏响应情况.获得的探测器在λ=440am处加两伏反偏时的响应率为0.17A/W,内量子效率最大可达64%.     

GaN紫外光电导探测器的研究

回顾了近几年在 Ga N紫外光电导探测器上的研究进展 ,介绍了不同 Ga N光电导紫外光探测器的制备方法、光电参数及工作机理。     

紫外成像用高响应ZnS肖特基光电二极管阵列

基于分子束外延(MBE)生长技术,制备出了新颖的8×8 ZnS肖特基光电二极管阵列,研究了制备该器件的标准光刻,金属沉积,湿化学腐蚀,SiO2绝缘层沉积等一系列微电子处理工艺.该肖特基光电二极管阵列的光谱响应截止边为340nm.在400～250nm的可见光盲区域,光电响应测试显示该器件在截止边波长处具有0.15A/W的高响应度,相对应的量子效率为55%.成像测试显示该器件具有良好的紫外成像特性.     

紫外成像用高响应ZnS肖特基光电二极管阵列

基于分子束外延(MBE)生长技术,制备出了新颖的8×8 ZnS肖特基光电二极管阵列,研究了制备该器件的标准光刻,金属沉积,湿化学腐蚀,SiO2绝缘层沉积等一系列微电子处理工艺.该肖特基光电二极管阵列的光谱响应截止边为340nm.在400～250nm的可见光盲区域,光电响应测试显示该器件在截止边波长处具有0.15A/W的高响应度,相对应的量子效率为55%.成像测试显示该器件具有良好的紫外成像特性.     

n-GaN肖特基势垒紫外光探测器的电子辐照效应

研究了n型Au/GaN肖特基势垒紫外光探测器的电子辐照失效机理.从实验中观测到,随着电子辐照注量的不断增加,Au/GaN间辐照诱生的界面态引起器件的击穿电压明显减小,反向漏电流逐渐增大.辐照诱生的深能级缺陷导致紫外光探测器对较长波长光的吸收,使得UV探测器中可见光成分的背景噪声增加.同时,对辐照后的GaN肖特基紫外光探测器进行了100℃以下的退火处理,退火后,器件的电流-电压特性有所改善.     

PtSi／p－Si肖特基势垒红外探测器的研制

介绍了ＰｔＳｉ／ｐ－Ｓｉ肖特基势垒红外探测器（简称ＩＲ－ＳＢＤ）的优化结构及探测机理，给出了探测器的光增益模型，并对器件进行了制作及性能测试。器件在７７Ｋ下，反偏４Ｖ时的反向漏电流为５×１０（－６）μＡ，对１．５２μｍ红外光的灵敏度为２．６９×１０（－２）Ａ／Ｗ，量子效率为２．４％。     

Ar离子注入边缘终端准垂直GaN肖特基势垒二极管

为了研究离子注入边缘终端对准垂直GaN肖特基势垒二极管性能的影响,对器件进行了二维模拟仿真,分析了终端区域尺寸对肖特基结边缘处峰值电场及正向特性的影响,得到了宽度5μm、厚度200 nm的最优终端区域尺寸.基于工艺仿真软件设计了Ar离子注入工艺参数,依次以30keV、5.0×1013 cm-2,60 keV、1.5×1014cm-2和 140 keV、4.5×1014cm-2的注入能量和注入剂量进行多次注入,形成了Ar离子终端结构.采用Ar离子注入终端的GaN二极管的反向击穿电压从73 V提高到146 V,同时注入前后器件正向特性变化不大.结果表明,采用优化尺寸参数的终端结构能够有效降低肖特基结边缘处的峰值电场强度,从而提高器件的反向击穿电压.