ingaasinp雪崩光电二极管的工艺研究

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1、中文图书分类号：TN248.4密级：公开UDC：38学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：InGaAs/InP雪崩光电二极管的工艺研究论文作者：夏伟学科：电子科学与技术指导教师：邓军副教授论文提交日期:2016.6UDC：38学校代码：10005中文图书分类号：TN248.4学号：S201302006密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：InGaAs/InP雪崩光电二极管的工艺研究英文题目：STUDYOFTHEPROCESSABOUTInGaAs/InPAVALAN

2、CHEPHOTODIODES论文作者：夏伟学科：电子科学与技术研究方向：微电子学与固体电子学申请学位：工学硕士指导教师：邓军副教授所在单位：电子信息与控制工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明

3、并表示了谢意。签名：夏伟日期：2016年6月5日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：夏伟日期：2016年6月5日导师签名：邓军日期：2016年6月5日摘要随着对红外辐射和红外探测器研究的深入，红外探测器广泛应用在测温测辐射、遥感、红外成像、红外制导等方面，在军事、医学、生物、地质等领域都发挥着重要的作用。雪

4、崩光电二极管（AvalanchePhotoDiode，简称APD）作为一种具有内部增益的光伏型红外探测器，相比于传统PIN型红外探测器具有高增益、响应速度快等优点；因而APD器件在高速成像和光通信等领域有着更好的发展前景。但是雪崩光电二极管工作在较高的反向偏压下，因而暗电流、噪声、击穿等制约器件性能问题在APD器件上更为突出。这也对APD器件的制备工艺提出了更高的要求。本文对InGaAs/InP雪崩光电二极管进行了研究，在器件结构上采用了吸收、渐变、电荷、倍增层分离的结构，这种结构的APD器件被简称为SAGCMAP

5、D。本文针对SAGCM进行了器件结构和工艺上的优化，通过光刻、刻蚀、钝化、溅射电极等工艺，最后完成了器件的制备。之后对APD器件进行了I-V特性和黑体探测率的测试。本文的主要工作包括：1.介绍了包括InGaAs/InP雪崩光电二极管在内的红外探测器国内外发展现状和应用前景。简单说明了APD的工作原理以及结构演变，介绍了光电探测器的主要性能参数。2.针对原有的SAGCM结构进行了优化，吸收层、电荷层、倍增层的厚度和掺杂对器件电场分布情况进行了模拟，最终确定了SAGCM-APD的结构参数。3.针对APD器件设计了光刻掩

6、膜版图，对台面、电极的形状进行了优化；另外设计、优化了对版标记，使这套版图可以作为双色器件使用，通过不同版图的组合使用实现双色器件的制备。4.介绍了制备APD器件的工艺流程，说明了光刻、刻蚀、钝化、溅射电极等工艺的条件。对原有工艺进行了优化，进行刻蚀时对比了“干湿干”和纯干法ICP刻蚀的区别，并优化ICP刻蚀条件。分析钝化膜的工艺可行性，确定了工艺条件。5.对APD器件进行I-V测试以及黑体测试，并对结果进行分析。关键词：红外探测器；InGaAs/InP；APD；SAGCMIAbstractAbstractWith

7、thein-depthstudyofinfraredradiationandinfrareddetector,infrareddetectorsarewidelyusedintemperaturemeasuringradiation,remotesensing,infraredimaging,infraredguidanceetc..Itwasplayedanimportantroleinthefieldsofmilitary,medicine,biology,geologyandsoon.Avalanchepho

8、todiode(APD),asainfrareddetectorwiththeinternalgain,ithasthehighergain,fasterresponsespeedthantraditionalPINinfrareddetector.So,theAPDdeviceinthefieldofhigh-speedimagingandopticalc