MSM結構紫外探測器制備與性能研究.pdf

1、紫外探測器被廣泛的應用于軍事、商業(yè)、科研等方面領域。這些應用中包含：保密的點對點紫外通信，紫外導彈預警，紫外光譜學，生物化學紫外檢測，火災監(jiān)測與預警，電力線路監(jiān)測，紫外環(huán)境監(jiān)測以及紫外天文學。肖特基結金屬-半導體-金屬（MSM）結構紫外探測器被公認為簡單容易實現(xiàn)的光電探測器，這種結構可以避免材料的高摻雜以及歐姆接觸所帶來的困難，從而簡化了加工制備過程。MSM結構紫外探測器存在許多實用的優(yōu)勢，比如高的增益、低的暗電流、高的響應速率、大的帶

2、寬以及高的靈敏度。然而這種探測器需要工作在偏壓下，偏壓決定著探測器耗盡區(qū)的范圍，于是探測器的參數(shù)特性有賴于所加的偏壓。
　　Ⅲ族氮化物具有獨特的性質(zhì)應用于紫外光領域中，AlGaN材料體系包含了200nm（6.2eV）到365nm（3.4eV）大部分的紫外光譜范圍。Ⅲ族氮化物中隨著摻雜Al組分的不同可以包含“日盲”和“可見盲”光譜范圍。本論文中制備并且測試了GaN/AlGaN異質(zhì)結MSM結構雙色紫外探測器，此探測器可以有效的工作于兩

3、個頻率范圍，在5V偏壓下峰值響應度分別為288nm波長下0.36A/W和366nm波長下0.322A/W。分析了入射光信號的頻率以及偏壓對探測器光譜響應特性的影響。隨著斬波器調(diào)制頻率的增加，探測器量子效率的衰減速率 AlGaN材料響應（288nm）遠大于GaN材料響應（366nm）。然而隨著所加偏壓的增大，探測器量子效率的增長速率AlGaN材料響應（288nm）遠大于GaN材料響應（366nm）。
　　ZnO是Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體

4、材料，由于它的獨特特性，近幾年被廣泛應用于紫外光電子領域。這些特性只要來源于ZnO材料為直接帶隙材料，室溫下禁帶寬度為3.3eV。ZnO材料還存在優(yōu)于GaN材料的一些方面，ZnO材料具有高質(zhì)量的單晶以及大的激子結合能60meV。本文中應用射頻磁控濺射的方法在藍寶石生長Ga元素摻雜ZnO薄膜，然后再薄膜上沉積Au(200nm)/Ni(50nm)肖特基接觸電極，制備紫外探測器。分析了快速退火對ZnO:Ga薄膜紫外探測器性能的影響。并且研究了