紫外光電探測(cè)器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)、航空航天以及國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域均具有重要的應(yīng)用價(jià)值,而半導(dǎo)體材料與技術(shù)的快速發(fā)展為新型高性能紫外光探測(cè)器的研究奠定了重要的材料基礎(chǔ)。單晶硅是最早被應(yīng)用于紫外探測(cè)領(lǐng)域的半導(dǎo)體材料,基于單晶硅的紫外增強(qiáng)型硅光電二極管作為第一代固體探測(cè)器的典型代表早已得到廣泛的應(yīng)用。但是,硅探測(cè)器容易受到可見光信號(hào)的干擾,必須使用配套的濾光片以排除可見光產(chǎn)生的噪音,同時(shí)還存在因易于老化而導(dǎo)致使用壽命短的缺點(diǎn)。此外,硅是一種間接帶隙的半導(dǎo)體材料,這一能帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)從物理上決定了,硅光電器件只能具有較低的光量子響應(yīng)效率。近年來,以GaN、ZnO為代表的寬帶隙化合物半導(dǎo)體在材料制備與器件工藝方面均得到了快速發(fā)展,尤其基于GaN同質(zhì)/異質(zhì)結(jié)的光電子器件已在短波長(zhǎng)發(fā)光二極管、激光二極管、高效串聯(lián)多結(jié)太陽能電池等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。GaN是一種直接帶隙化合物半導(dǎo)體材料,本身具有較高的光響應(yīng)量子效率;其帶隙寬度約為3.34 eV,對(duì)應(yīng)的本征吸收和發(fā)光波長(zhǎng)處于紫外光區(qū);同時(shí),GaN還具有化學(xué)和穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。GaN的上述特性預(yù)示著它有望成為制備新型高性能紫外光探測(cè)器...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1MSM肖特基紫外探測(cè)器

引言的紫外探測(cè)器由兩組交叉指狀金屬電極在材料上構(gòu)成，器件制備工藝簡(jiǎn)單。雖然MSM結(jié)構(gòu)的GaN紫外探測(cè)器有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于工作時(shí)需要外加偏壓，而且器件對(duì)材料表面的平整度要求很高，從而使MSM結(jié)構(gòu)的紫外探測(cè)器在應(yīng)用上受到限制。而p-n型紫外探測(cè)器具有響應(yīng)快、具有暗電流小....

圖1.2為ZnO紫外探測(cè)器如圖1.3為一個(gè)異質(zhì)結(jié)紫外探測(cè)器，該研究工作將n-ZnO和p-GaN構(gòu)成異質(zhì)結(jié)構(gòu)，利用ZnO與GaN不同的光吸收范圍形成窄的光吸收窗口層，從而實(shí)現(xiàn)

4肖特基二極管具有很多優(yōu)點(diǎn)，如量子效率高、響應(yīng)速度快、暗電流低、高的紫外可見抑制比和0偏壓等優(yōu)點(diǎn)。如圖1.2所示，為一個(gè)光導(dǎo)型紫外探測(cè)器[29]，半導(dǎo)體的正面為肖特基接觸，背面為歐姆接觸電極。右邊為能帶結(jié)構(gòu)分析圖，從圖上可知注入性能源于金屬與半導(dǎo)體功函數(shù)不同形成的靜電勢(shì)能差。圖....

圖1.3n-ZnO/p-GaN紫外探測(cè)器

圖1.3n-ZnO/p-GaN紫外探測(cè)器有以上不同結(jié)構(gòu)的紫外探測(cè)器的研究工作可知，紫外探測(cè)器多利用寬帶隙的直接帶隙半導(dǎo)體材料。為調(diào)控紫外探測(cè)的范圍，可通過一定的組分參雜來改變材料的帶隙寬度，從而使探測(cè)范圍改變。為提高器件響應(yīng)度或者響應(yīng)速度可通過一定器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使器件具有高....

圖1.4GaN晶體六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)

圖1.4GaN晶體六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)纖鋅礦結(jié)構(gòu)GaN具有帶隙寬（³.4eV）、熱導(dǎo)率和電子遷移率高、介、熱穩(wěn)定性好、抗輻照能力強(qiáng)等優(yōu)異的物理和化學(xué)性能[34]。由于當(dāng)半縮小到納米尺寸時(shí)，其物理和化學(xué)性質(zhì)將因表面界面效應(yīng)、量子尺寸效限域效應(yīng)、庫(kù)侖阻塞效....

本文編號(hào)：4054843