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《algan基msm結(jié)構(gòu)紫外探測器設(shè)計和研制論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、摘要光電探測在紫外波長范圍的研究引起了人們廣泛的關(guān)注。隨著科技的發(fā)展,紫外探測技術(shù)得到的廣泛的應(yīng)用,軍事上,紫外探測技術(shù)可廣泛的用于導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)、紫外通信技術(shù)對抗、生化武器分析等領(lǐng)域中。在民用領(lǐng)域中,紫外探測技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用,可用于重大火災(zāi)的探測、生物醫(yī)藥分析、臭氧監(jiān)測、紫外樹脂固化、燃燒工程、紫外水凈化處理、太陽照度監(jiān)測、公安偵察、紫外天文學(xué)等非常廣泛的領(lǐng)域中??傊?,紫外探測技術(shù)是隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展,是繼紅外和激光探測技術(shù)之后的又一項在軍事和民用上廣泛應(yīng)用的光電探測技術(shù),當(dāng)今,世界各國都把紫外探測技術(shù)列為當(dāng)今研究研究開發(fā)的重點課題。金屬.半導(dǎo)體.金屬(MS
2、M)結(jié)構(gòu)紫外探測器的結(jié)構(gòu)為平面型、制備工藝也比較簡單、在制作的過程中只需制作金屬.半導(dǎo)體肖特基接觸,而無需制作p-n結(jié)、不需要進行n型和P型摻雜,不需要制作歐姆接觸,并且用它制作的日盲型紫外探測器具有高響應(yīng)度、低暗電流、高紫外/可見光抑制比、高探測率、高量子效率等諸多優(yōu)點而倍受青睞,成為AIGaN基紫外探測器研制的首選結(jié)構(gòu)之一。本論文詳細的介紹了我們在制作A1GaN基MSM結(jié)構(gòu)紫外探測器過程中所作的工作,包括:材料結(jié)構(gòu)設(shè)計、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料生長、器件制作、器件測試及性能分析。測試的結(jié)果顯示:器件截止波長為276nm,說明器件有良好的日盲特性;在262nm處有陡峭
3、的截止邊,峰值響應(yīng)也在262nm處,4V偏壓下的峰值響應(yīng)度為0.2A/W;紫外/可見光的對比度約為3個數(shù)量級;在1.5V偏壓下的暗電流約為lnA,在5.3v偏壓下的暗電流約為l釁。測得擊穿電壓在50V以上。測試完成后,對測試結(jié)果進行了分析。退火的AIGaN基MSM結(jié)構(gòu)紫外探測器比不退火的I.v特性曲線平滑且對稱性良好,說明退火能優(yōu)化肖特基接觸。這些工作為制作性能良好的AIGaN基MSM結(jié)構(gòu)紫外探測器提供參考,對研究單片集成、制作AIGaN基MSM結(jié)構(gòu)紫外焦平面陣列具有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞:鋁鎵氮日盲光譜響應(yīng)紫外探測器ABSTRACTAtpresent,AIGaN
4、-basedultravioletphotodetectors(PDs)havereceivedmuchattentionfortheirimportanceintherangeofultravioletwavelength.Becauseoftheimmunityfrominterferenceofvisiblelight,solar-blindPDsisusedforawiderangeofmilitaryandcommercialapplications,suchasthemissileguidanceandwarning,ultravioletcommun
5、icationandbiochemistryanalysis,biologyandmedicineanalysis,etc.Asthethirdgenerationsemiconductormaterialofadirectbandgap,GaNbandgapis3.4eVattheroomtemperature.WiththevariationofA1composition,bandgapofternaryalloyA1GaNcanbechangefrom3.4eVto6.2eVcontinuously.Thisrangewhichisabsorbedbyozo
6、nelayeroftheEarthcoversthemainwindowof200nm——280nto.BecauseofintrinsicadvantagesofMSMstructure,suchasplanarstructure,simplepreparation,withoutmakingap-njunction,avoidingsanleissuessuchasdopingandohmiccontact,easytoobtainhighquantumefficiency,highresponsiveness,easeofmonolithicoptoelec
7、tronicintegration,etc,MSMstructurebecomewidelyaccepted.Wehavedesigned,fabricated,andcharacterizedofA1GaN-basedMSMu!travioletPDs.neresponsivitycurvesshowthatthecut—offwavelengthof276nm,indicatingthePDshaveagoodsolar-blindcharacteristic.Theultraviolet
8、visiblerejectionisabout3ordersofmag
9、nitud