algan基msm结构紫外探测器设计和研制论文

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1、摘要光电探测在紫外波长范围的研究引起了人们广泛的关注。随着科技的发展，紫外探测技术得到的广泛的应用，军事上，紫外探测技术可广泛的用于导弹制导系统、紫外通信技术对抗、生化武器分析等领域中。在民用领域中，紫外探测技术也有着广泛的应用，可用于重大火灾的探测、生物医药分析、臭氧监测、紫外树脂固化、燃烧工程、紫外水净化处理、太阳照度监测、公安侦察、紫外天文学等非常广泛的领域中。总之，紫外探测技术是随着经济和科技的发展，是继红外和激光探测技术之后的又一项在军事和民用上广泛应用的光电探测技术，当今，世界各国都把紫外探测技术列为当今研究研究开发的重点课题。金属．半导体．金属(MS

2、M)结构紫外探测器的结构为平面型、制备工艺也比较简单、在制作的过程中只需制作金属．半导体肖特基接触，而无需制作p-n结、不需要进行n型和P型掺杂，不需要制作欧姆接触，并且用它制作的日盲型紫外探测器具有高响应度、低暗电流、高紫外／可见光抑制比、高探测率、高量子效率等诸多优点而倍受青睐，成为AIGaN基紫外探测器研制的首选结构之一。本论文详细的介绍了我们在制作A1GaN基MSM结构紫外探测器过程中所作的工作，包括：材料结构设计、器件结构设计、材料生长、器件制作、器件测试及性能分析。测试的结果显示：器件截止波长为276nm，说明器件有良好的日盲特性；在262nm处有陡峭

3、的截止边，峰值响应也在262nm处，4V偏压下的峰值响应度为0．2A／W；紫外／可见光的对比度约为3个数量级；在1．5V偏压下的暗电流约为lnA，在5．3v偏压下的暗电流约为l衅。测得击穿电压在50V以上。测试完成后，对测试结果进行了分析。退火的AIGaN基MSM结构紫外探测器比不退火的I．v特性曲线平滑且对称性良好，说明退火能优化肖特基接触。这些工作为制作性能良好的AIGaN基MSM结构紫外探测器提供参考，对研究单片集成、制作AIGaN基MSM结构紫外焦平面阵列具有重要的指导意义。关键词：铝镓氮日盲光谱响应紫外探测器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