GaN-AlGaN量子阱紅外探測器的測試與表征.pdf

1、紅外探測器和紫外探測器是一種常見的廣泛應(yīng)用于軍事和民用等方面的探測器，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-紅外雙色集成探測器的實現(xiàn)提供了可能性，尤其 GaN/AlGaN量子阱結(jié)構(gòu)在實現(xiàn)紅外光電探測方面具有不可比擬的優(yōu)勢。但已有研究波段主要集中在1.55μm短波長波段，而對于3~5μm大氣窗口波段卻幾乎沒有相關(guān)的報道，而這一波段在低損耗光纖通訊、軍事和民用探測都有十分廣泛的應(yīng)用。
　　項目目標(biāo)是實現(xiàn)日盲紫外-

2、中紅外（3~5μm）雙色集成探測器，本文主要開展了對GaN/AlGaN量子阱紅外探測器的材料表征、能帶計算、電子輸運特性、工作機制和光電流測試等方面的研究工作。首先是利用 Crosslight軟件對GaN/AlGaN量子阱中的子帶躍遷特性和電子輸運特性進行模擬，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、摻雜和極化場強度)對量子阱中子帶躍遷和電子輸運的影響，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GaN/AlGaN量子阱材料的尺寸結(jié)構(gòu)及晶體質(zhì)量進行表征；利用光致發(fā)光(Photoluminescence)、拉曼光譜(Raman spectrum)和紅外吸收（透射）譜對量子阱中的發(fā)光特性、能帶分布及極化狀況進行了表征。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特性進行表征并利用所測得的GaN/AlGaN量子阱結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性和電學(xué)特性研