宽带隙半导体材料与紫外光探测器

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1、宽禁带半导体材料紫外光探测器随着科技发展，紫外侦测技术越来越多的在军事、工业、民用等方面得到愈发广泛的应用SG01S系列紫外探测器紫外探测器EryF-德国sglux公司引入军事上，导弹预警、制导、紫外通讯、生化分析等方面都有紫外探测的需求引入AAR-47紫外告警设备AAR-54（V）紫外告警设备紫外日盲型CCD探测器，可用于日盲探测、导弹或火箭尾烟检测在民用上，明火探测、生物医药分析、臭氧检测、海上油监、太阳照度检测、公安侦查等引入个人防护用紫外探测紫外火焰探测器武汉隔爆型紫外火焰探测器光探测器的原理：

2、采用对光敏感的器件作传感器，检测入射的光功率并把其变化转化为相应的电流。一般要满足四点要求（1）在系统工作要求的波长区域范围内，有高的量子效率；（2）响应速度快；（3）具有好的线性输入-输出性质；（4）能在需要的环境下可靠的工作引入紫外光的侦测(200～400nm)由于臭氧等气体对紫外线的强烈吸收，λ<280nm的紫外线无法穿过大气层，故200~280nm的紫外称为日盲（SolarBlind）紫外引入UVA320nm400nmUVB290nm320nmUVC200nm290nm汇报内容紫外敏感材料——宽

3、禁带半导体1.半导体及其带隙2.宽禁带材料的特点3.具有宽禁带的半导体材料准一维纳米材料的合成1.合成方法总述2.气相合成紫外光探测器1.发展现状2.薄膜探测器3.纳米探测器半导体及其带隙半导体（Semiconductor），常温或高温下导电性能介于导体与绝缘体间，其电阻率强烈依赖于温度半导体材料半导体器件半导体材料可分为三类：本征半导体不含杂质且无晶格缺陷纯硅、锗晶P型半导体在4价本征半导体中混入3价原子如掺入铟N型半导体在4价本征半导体中混入5价原子如掺入砷半导体及其带隙P型半导体原子结构示意图半导

4、体及其带隙N型半导体原子结构示意图半导体及其带隙半导体的发展半导体及其带隙第一代ⅣA族本征半导体Si，Ge第二代化合物半导体SiC，InP，GaP，InAs，AlAs第三代宽带隙高温半导体SiC，GaN，AlN，金刚石与带隙相关的半导体物理能级能带孤立原子中核外电子按一定壳层排列，每个壳层上的电子具有分立的能量值（能级）；大量原子集合在一起，电子共有化，电子的能量值不再单一而有一个波动范围（能带）半导体及其带隙对于半导体，所有价电子所处的能带为价带（ValanceBand，Ev），比价带能量更高的能带是

5、导带（ConductionBand，Ec）禁带（ForbiddenBand/BandGap）Ec与Ev之间的能量间隔，其大小决定材料导电性能的强弱，若过大则为绝缘体半导体及其带隙（导带最低点）（价带最高点）直接带隙半导体间接带隙半导体块体材料与纳米材料在带宽上的差异：对同一种材料而言，其纳米结构的带隙相比块体状态要更宽，展宽量与颗粒的尺寸成反比。其宏观表现为：随纳米颗粒尺寸的减小，吸收带边发生蓝移半导体及其带隙本征半导体的导电0K下半导体价带填满，导带全空，此时为绝缘体升温，电子由价带被热激发到导带，此

6、时可导电半导体及其带隙影响本征电导率的主要因素（载流子浓度）带隙Eg：带隙越大，电子由价带被激发到导带越难温度T：温度越高，被激发到导带的电子浓度就越大宽带隙半导体即带隙大（Eg>2.3eV）的半导体半导体及其带隙汇报内容紫外敏感材料——宽禁带半导体1.半导体及其带隙2.宽禁带材料的特点3.具有宽禁带的半导体材料准一维纳米材料的合成1.合成方法总述2.气相合成紫外光探测器1.发展现状2.薄膜探测器3.纳米探测器宽禁带材料的特点禁带宽度大热导率很高击穿电场高电子饱和漂移速率大化学稳定性好抗辐射能力极佳由上

7、述特点，非常适于制作高温、高频、抗辐射、大功率和高密度集成的电子器件此外，其较宽的带隙对蓝绿光或紫外光非常敏感，可据此制作相应的发光器件及光探测器，汇报选题即由此而来宽禁带材料的特点汇报内容紫外敏感材料——宽禁带半导体1.半导体及其带隙2.宽禁带材料的特点3.具有宽禁带的半导体材料准一维纳米材料的合成1.合成方法总述2.气相合成紫外光探测器1.发展现状2.薄膜探测器3.纳米探测器具有宽禁带的半导体材料Eg>2.3eV的半导体材料均可称作宽禁带半导体材料根据已有的研究，宽禁带半导体材料主要集中在金刚石，I

8、II族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（如ZnO，TiO2等）和固溶体等半导体材料禁带类型禁带宽度Eg/eVGaN直接3.39ZnO直接3.37TiO2间接金红石3.0，锐钛矿3.2C-BN间接6.4金刚石间接5.47AlN直接6.2SiC间接4H-SiC3.23，6H-SiC3.0Ga2O3（高温）直接4.8~5.1具有宽禁带的半导体材料汇报内容紫外敏感材料——宽禁带半导体1.半导体及其带隙2.宽禁带材料的特点3.具有宽禁带的半导体材