背照式高量子效率algan日盲紫外探测器设计

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1、第42卷第l2期红外与激光工程2013年l2月VO1．42NO．12InfraredandLaserEngineeringDec．2013背照式高量子效率AIGaN日盲紫外探测器设计赵文伯，周勋，李艳炯，申志辉，罗木昌(重庆光电技术研究所，重庆400060)摘要：高量子效率、高UV／VIS抑制比、宽的光谱响应范围、快的响应速度是A1GaN紫外探测器设计追求的主要目标。为了获得适宜于紫外焦平面阵列的探测器结构，结合MOCVD外延材料生长的特点，采用模拟计算与实验相结合的方法，设计了背照式高量子效率A1GaN日

2、盲探测器。详细介绍了背照式AlxGa一—pin紫外探测器结构参数设计的依据和设计过程，并给出了设计结果，通过工艺实验，对设计结果进行了优化。应用设计结果进行了器件试制，经测试试制器件，其峰值响应波长为270nm，光谱响应范围为250～282nm，峰值量子效率达到了57％(0V)，实验表明取得了比较理想的设计结果。关键词：高量子效率；A1GaN；日盲紫外探测器中图分类号：TN2I文献标志码：A文章编号：l007—2276(20l3)l2—3358—05Designofback-illuminatedsolar

3、-blindAIGaNphotodetectorswithhighquantumeficiencyZhaoWenbo，ZhouXun，LiYanjiong，ShenZhihui，LuoMuchang(ChongqingOptoelectronicsResearchInstitute，Chongqing400060，China)Abstract：Highquantumeficiency，highUV／VISr~ecfionratio，fastresponseandwidespectralresponseare

4、themainobjectsforthedesignofA1GaNphotodetectors．ToobtainsuitabledetectorstructureforUVfocalplanearray，combiningwiththecharacteristicsofepitaxialmaterialsgrownbyMOCVD，adesignofback．illuminatedsolar．．blindA1GaNphotodetectorswithhighquantumeficiencywasdemonst

5、ratedbasedonsimulationsandexperiments．ThedesignbasisandprocessoftheA1al——pinphotodetectorswereintroducedindetail，andthenthedesignwasoptimizedbyexperiments．Moreover，thephotodiodeswerefabricatedaccordingtothedesign，andtheperformanceofdevicewasalsopresented，e

6、xhibitinghighpeakunbiasedEQEof57％at270nm，respondingtothespectralrangebetween250nmand282nn1．Itisindicatedthatanoptirealdesignisachieved．Keywords：highquantumeficiency；A1GaN；solar—blindUVphotodetectors收稿日期：2013—04—04；修订日期：2013—05—08作者简介：赵文伯(1966一)，男，高级工程师，硕士，

7、主要从事光电子器件方面的研究。Email：zhwb89@sina．cn第l2期赵文伯等：背照式高量子效率A1GaN日盲紫外探测器设计3359层滤掉，波长大于截止波长(cutof)的紫外光透过进0引言入吸收层。如果调整n十一AlyGal一、N和i—AlxGal的铝组分可以分别调节器件短波方向及长波方向的开AlzGa一紫外探测器有光导型(PC)、pin型、肖启截止波长。尽可能增大n一AlyGa一、N与i-AlxGa特基势垒型(SBD)、金属一半导体一金属型(MSM)、双的铝组分差，可以扩展器件的光谱响应范围，从

8、而使极晶体管型(HBT)等结构。由于pin型探测器工作电器件可以接收更多的光信号。压低、输入阻抗高、宽带宽、线性度好、噪声低、紫外光／可见光(UV／VIS)抑制比高，调整i层厚度可以满2器件结构设计足不同的应用需要，适宜于制作紫外焦平面，所以得到了广泛地应用】。高量子效率、高uV／VIs抑制比、快速响应时正确合理的探测器结构设计可以得到期望的高间、宽光谱响应范围是紫外探测器设计追求的主要水平的器件。文中结合MOC