基于MOS結(jié)構(gòu)光電效應(yīng)傳感器的研究與應(yīng)用.pdf

1、作為近些年來半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)研究中的熱門，金屬氧化物-氧化物-半導(dǎo)體（MOS：Metal oxide-Oxide-Semiconductor）結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)的新型光電效應(yīng)可被廣泛應(yīng)用到高精度傳感器中。其基于的主要原理是特定點光源規(guī)律性掃描結(jié)構(gòu)時，被掃描樣品輸出的電信號也具有一定的規(guī)律性。例如側(cè)向光伏具有和光照點位置呈線性相關(guān)這一特點，側(cè)向光伏效應(yīng)可被用于開發(fā)位置靈敏傳感器（PSD：Position Sensitive Detector），進(jìn)而探測

2、微小位移。由于雙極性電阻不僅和光照點位置呈線性關(guān)系還具有雙極性這一特點，雙極性電阻效應(yīng)可被用于光控變阻器、光控二極管和超大密度信息存儲器等器件的開發(fā)。
　　目前，實驗室中主要通過真空磁控濺射、化學(xué)蒸汽沉積（CVD：Chemical Vapor Deposition）、溶膠-凝膠等方法在SiO2層上鍍納米薄膜，然后手動檢測樣品獲得實驗數(shù)據(jù)，輸入計算機(jī)擬合獲得特性曲線。本論文開發(fā)的光電檢測系統(tǒng)會通過計算軟件控制夾持樣品的夾具，當(dāng)樣品在

3、X軸或Y軸方向上按一定步長和軌跡移動時，點光源在樣品表面上相應(yīng)的移動，被測樣品的電信號會有一定的響應(yīng)，此時檢測系統(tǒng)隨著步進(jìn)電機(jī)的移動記錄相應(yīng)輸出電信號，并將電信號數(shù)字化后輸入到計算機(jī)軟件中，計算機(jī)軟件會自動根據(jù)采集的數(shù)據(jù)繪制特性曲線圖。MOS結(jié)構(gòu)的光電特性在一維方向上的研究較多也較深入，但在二維方向上全面的研究則較少，本論文主要在這方面做進(jìn)一步的實驗和理論研究。
　　本論文是以實驗室制備的AZO-SiO2-Si結(jié)構(gòu)為對象，研究其作

4、為MOS結(jié)構(gòu)的側(cè)向光伏和雙極性電阻效應(yīng)。一方面，通過MOS結(jié)構(gòu)制造工藝的改進(jìn)獲得更強(qiáng)的光電效應(yīng)；另一方面，通過檢測手段和方式的提高獲得MOS結(jié)構(gòu)樣品表面更全面的數(shù)據(jù)分布圖，并以此為根據(jù)分析其作為各種光電器件的應(yīng)用前景和方向。論文中實驗室制備的AZO-SiO2-Si結(jié)構(gòu)樣品的側(cè)向光伏靈敏度為90.35mV/mm，雙極性電阻靈敏度為686.37kΩ/mm，兩者都達(dá)到了開發(fā)傳感器所要求的參數(shù)指標(biāo)。論文中繪出了本文研究的MOS結(jié)構(gòu)樣品表面?zhèn)认蚬?/p>