GaN-AlGaN量子阱紅外探測(cè)器的測(cè)試與表征.pdf

1、紅外探測(cè)器和紫外探測(cè)器是一種常見的廣泛應(yīng)用于軍事和民用等方面的探測(cè)器，具有重要的作用。作為第三代半導(dǎo)體的代表 GaN基器件為紫外-紅外雙色集成探測(cè)器的實(shí)現(xiàn)提供了可能性，尤其 GaN/AlGaN量子阱結(jié)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)紅外光電探測(cè)方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。但已有研究波段主要集中在1.55μm短波長(zhǎng)波段，而對(duì)于3~5μm大氣窗口波段卻幾乎沒有相關(guān)的報(bào)道，而這一波段在低損耗光纖通訊、軍事和民用探測(cè)都有十分廣泛的應(yīng)用。
　　項(xiàng)目目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)日盲紫外-

2、中紅外（3~5μm）雙色集成探測(cè)器，本文主要開展了對(duì)GaN/AlGaN量子阱紅外探測(cè)器的材料表征、能帶計(jì)算、電子輸運(yùn)特性、工作機(jī)制和光電流測(cè)試等方面的研究工作。首先是利用 Crosslight軟件對(duì)GaN/AlGaN量子阱中的子帶躍遷特性和電子輸運(yùn)特性進(jìn)行模擬，并基于有限元分析的方法，研究量子阱的結(jié)構(gòu)參數(shù)(Al組分、阱寬、摻雜和極化場(chǎng)強(qiáng)度)對(duì)量子阱中子帶躍遷和電子輸運(yùn)的影響，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)參數(shù)。其次是利用 X射線衍射(X-ray diffr

3、action)的方法對(duì)GaN/AlGaN量子阱材料的尺寸結(jié)構(gòu)及晶體質(zhì)量進(jìn)行表征；利用光致發(fā)光(Photoluminescence)、拉曼光譜(Raman spectrum)和紅外吸收（透射）譜對(duì)量子阱中的發(fā)光特性、能帶分布及極化狀況進(jìn)行了表征。最后是利用傅里葉光譜儀、偏振系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)和電學(xué)系統(tǒng)，對(duì)波導(dǎo)耦合的GaN/AlGaN量子阱結(jié)構(gòu)中的子帶躍遷吸收和電子輸運(yùn)特性進(jìn)行表征并利用所測(cè)得的GaN/AlGaN量子阱結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性和電學(xué)特性研