GaN基肖特基结构紫外探测器

在蓝宝石(0001)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0.42nA,在10V偏压时暗电流为38.5nA.在零偏压下,该紫外探测器在250nm～365nm的波长范围内有较高的响应度,峰值响应度在363nm波长处达到0.12A/W,在365nm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(365nm左右),探测器的响应度减小了三个数量级以上.该紫外探测器的响应时间小于2μs.     

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     

CdS肖特基紫外探测器的研制

基于微电子平面工艺,采用电子束蒸发Pt方法,制备了基于CdS材料的肖特基紫外探测器。对该器件的I-V特性、光谱响应率、量子效率等参数进行了测试,结果表明器件具有良好的整流特性,室温零偏压下光谱响应范围250~500 nm,在500 nm波长处达到最大光谱响应率0.285 A/W,量子效率为75.3%。并根据热电子发射理论对测试结果进行了计算得到理想因子为1.024,肖特基势垒高度为0.859 eV。     

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.     

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。     

CCD多晶硅层间绝缘介质对器件可靠性的影响

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1mm×1mm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0.175A/W;通过对石墨烯进行化学修饰,使峰值响应度增加到0.23A/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0.477eV和0.882eV,验证了器件性能的提高主要原因是石墨烯功函数的增加。 更多还原     

高响应度GaN肖特基势垒紫外探测器的性能与分析

制作了反向饱和电流为5.5×10-14 A/cm2,势垒高度为1.18eV的GaN肖特基势垒紫外探测器.测量了探测器分别在零偏压及反向偏压下的光谱响应度,响应度随反向偏压无显著变化,零偏压下峰值响应度在波长358.2nm处达到了0.214A/W.利用波长359nm光束横向扫描探测器的光敏面,测量了探测器在不同偏压下的空间响应均匀性,相应偏压下的光响应在光敏面中央范围内响应幅值变化不超过0.6%.光子能量在禁带边沿附近的光束照射下,GaN肖特基势垒紫外探测器存在势垒高度显著降低现象,这种现象在肖特基透明电极边沿及其压焊电极附近表现得更为突出.探测器在368和810nm波长光一起照射时的开路电压比只有368nm光照射时的开路电压大,而零偏压下两者的光电流近似相等.利用这种开路电压变化效应估算了探测器在368nm光照射下,表面被俘获空穴的面密度变化量约为8.4×1010 cm-2.     

AlGaN/GaN MSM紫外探测器特性

在蓝宝石衬底上,用MOCVD(金属有机物气相沉积)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,MSM(金属-半导体-金属)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.     

AlGaN/GaN MSM紫外探测器特性

在蓝宝石衬底上,用MOCVD(金属有机物气相沉积)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,MSM(金属-半导体-金属)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.     

正、背照射日盲型肖特基探测器

在金属有机化学汽相沉积(MOCVD)方法生长的i-Al0.45Ga0.55N/n-Al0.65Ga0.35N/AlN材料结构上,成功研制了零偏暗电流为10-13量级、峰值响应为0.02～0.03 AW-1的日盲型肖特基紫外探测器.对探测器正照射和背照射时的光谱特性的研究表明:正、背照射时器件的峰值响应大小变化不大;在短波方向,正照射时的器件由于界面层的存在,在峰值响应稍有回落后平滑响应,而背照射时的器件由于n层组分调制响应迅速下滑;在长波方向,正照射时器件在截止波长后的响应较大.     

高响应度GaN肖特基势垒紫外探测器的性能与分析

制作了反向饱和电流为5.5×10-14 A/cm2,势垒高度为1.18eV的GaN肖特基势垒紫外探测器.测量了探测器分别在零偏压及反向偏压下的光谱响应度,响应度随反向偏压无显著变化,零偏压下峰值响应度在波长358.2nm处达到了0.214A/W.利用波长359nm光束横向扫描探测器的光敏面,测量了探测器在不同偏压下的空间响应均匀性,相应偏压下的光响应在光敏面中央范围内响应幅值变化不超过0.6%.光子能量在禁带边沿附近的光束照射下,GaN肖特基势垒紫外探测器存在势垒高度显著降低现象,这种现象在肖特基透明电极边沿及其压焊电极附近表现得更为突出.探测器在368和810nm波长光一起照射时的开路电压比只有368nm光照射时的开路电压大,而零偏压下两者的光电流近似相等.利用这种开路电压变化效应估算了探测器在368nm光照射下,表面被俘获空穴的面密度变化量约为8.4×1010 cm-2.     

InGaN紫外探测器的制备与性能研究

介绍了InGaN紫外探测器的研制过程,并给出了器件的性能。利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长GaN外延材料,通过刻蚀、钝化、欧姆接触电极等工艺,制作了正照射单元In0.09Ga0.91N紫外探测芯片。并对该芯片进行了I-V特性、响应光谱等测试,得到芯片的暗电流Id为1.00×10-12 A,零偏压电阻R0为1.20×109Ω。该紫外探测器在360~390nm范围内有较高的响应度,峰值响应率在378nm波长处达到0.15A/W,在考虑表面反射时,内量子效率达到60%;优质因子R0A为3.4×106Ω·cm2,对应的探测率D*=2.18×1012 cm·Hz1/2·W-1。     

Analysis of I-V Thermal Characteristic on GaN-based p-i-n Ultraviolet Detector

The I-V characteristic of GaN-based p-i-n ultraviolet detector is presented. It is measured at different temperatures and analyzed with changing temperature. The ideality factor of the device is 2.09 at room temperature. The maximum ideality factor is 2. 14 at 100℃, which declines above 100 ℃, and the minimum ideality factor is 1.26 at 300 ℃. The coefficient of forward voltage vs. temperature is - 1.97 mV/℃ with a forward current of 1 mA. Based on double injection model, the deep lying impurity activation energy in the i-region is 0.1 343 eV     

基于银纳米薄膜欧姆接触的高波长选择性紫外探测器研究

常规的半导体紫外探测器波长响应范围宽,而紫外光的应用具有较强的波长选择性,如320nm波段的紫外光在医学方面有重要的应用,因此,具有高波长选择性的紫外探测器的研制有重要意义。文章采用GaN基p-i-n探测器结构,通过在p区覆盖银纳米薄膜作为欧姆接触层和波长选择透射层,成功制备了对320nm波段紫外光高选择性探测的紫外探测器,器件性能如下:70nm银层的紫外光透射率峰值超过30%,器件在-5V偏压下的暗电流为10-12 A量级,响应峰值为0.06A/W,响应峰发生在325nm处,光谱响应峰半高宽约30nm。     

Pt/CdS Schottky紫外探测器的光电性能研究

制备了Pt/CdS Schottky紫外探测器,对Pt/CdS Schottky紫外芯片对中波红外（3～5μm）的透过率进行了研究,并对器件光电性能进行了测试分析。通过优化 Pt 电极制备条件及对 SiO2增透膜的研究,使Pt/CdS Schottky紫外芯片对中波红外波段的透过率达到85%。室温300 K下,所制备Pt/CdS Schottky紫外探测器在零偏压处的背景光电流为-0.063 nA,在＋6 V时的暗电流密度为7.6×10-7 A/cm2,R0A达到7.2×104?·cm2,其50%截止波长为510 nm。     

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.     

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.     

GaN p-i-n紫外探测器的研制

研制了一种GaN p-i-n型单元器件,详细地讨论了该器件的制备工艺,并对该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在2 V左右,零偏动态电阻R0约为1010～1011 Ω,最大峰值响应率在365 nm处为0.18～0.21 A/W,器件的上升响应时间和下降时间分别为2.8和13.4 ns.     

Ⅲ族氮化物紫外探测器及其研究进展

文中简单介绍了紫外波段光电探测的基本特点,包括各波段特点、大气吸收等,并粗略 介绍了紫外探测的部分应用。然后对Ⅲ族氮化物宽禁带紫外探测器材料体系的研究进展进行了回顾,重点介绍了包括P型材料的制备、金属半导体接触、材料的蚀刻等方面;最后,对国内外近期的紫外探测器特别是紫外焦平面器件的研究进展作了一些评述。