高响应度InGaAsPIN探测器的设计与优化

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1、摘要摘要本论文针对1．1．6岬近红外波段hlP／InGaAsPIN高响应度光电探测器阵列，首先分析了表征光电探测器性能的各种参数，然后从提高探测器的响应度并兼顾器件的其它特性出发，经过设计器件结构、优化器件参数和工艺条件等过程，充分掌握了高响应度光电探测器阵列的设计方法和制造工艺技术。总体来看，本论文的研究工作主要集中在以下几个方面：1．分析影响探测器响应度的相关因素，提出提高器件响应度的方法。分析外延层材料的尺寸和组分对响应度的影响，设计出合适的外延材料结构并计算求得合适的吸收层厚度；另外研究探测器的暗电流、噪声、

2、响应时间等参数，为优化设计探测器提供一定的理论依据。爻2．进行闭管Zn扩散形成P型区的研究。通过实验数据分析闭管扩散Zn形成p型区域时合理的扩散源剂量和红磷含量；优化扩散温度和扩散时间；研究测量扩散结深度的方法；掌握制备探测器阵列的关键扩散工艺。．3．优化其它主要单项工艺条件，为制作探测器阵列提供基础9，研究正胶光刻工艺，确定合适的光刻条件；研究si3N4扩散掩蔽层的制备。计算适合ZIl扩散要求的掩蔽层厚度，分析Si3N4腐蚀速率与其生长条件的关系j4．完成器件封装，制作出10×1元阵列。搭建光谱响应度测量平台并测量

3、探测器的光谱响应特性，分析光响应度与探测器多层表面厚度的关系；，测量探测器的I．V特性，测试探测器阵列均匀性，优化器件结构，完成设计要求。∥-5．研究探测器阵列各单元之间交叉干扰的问题，为进一步研究hl】MIlGa触红外探测器阵列打下基础。关键词高响应度；光电探测器；hlGaAsPIN探测器Ab姗ctAbstract11lismesisinvestigatedalli曲responSiV毋InP／】[IlGaAsPINphotodetectorarrayof1—1．6¨mnear-i11fhredwaVebaIld．

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