MSM結(jié)構(gòu)紫外探測(cè)器制備與性能研究.pdf

1、紫外探測(cè)器被廣泛的應(yīng)用于軍事、商業(yè)、科研等方面領(lǐng)域。這些應(yīng)用中包含：保密的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)紫外通信，紫外導(dǎo)彈預(yù)警，紫外光譜學(xué)，生物化學(xué)紫外檢測(cè)，火災(zāi)監(jiān)測(cè)與預(yù)警，電力線路監(jiān)測(cè)，紫外環(huán)境監(jiān)測(cè)以及紫外天文學(xué)。肖特基結(jié)金屬-半導(dǎo)體-金屬（MSM）結(jié)構(gòu)紫外探測(cè)器被公認(rèn)為簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)的光電探測(cè)器，這種結(jié)構(gòu)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(jiǎn)化了加工制備過程。MSM結(jié)構(gòu)紫外探測(cè)器存在許多實(shí)用的優(yōu)勢(shì)，比如高的增益、低的暗電流、高的響應(yīng)速率、大的帶

2、寬以及高的靈敏度。然而這種探測(cè)器需要工作在偏壓下，偏壓決定著探測(cè)器耗盡區(qū)的范圍，于是探測(cè)器的參數(shù)特性有賴于所加的偏壓。
　　Ⅲ族氮化物具有獨(dú)特的性質(zhì)應(yīng)用于紫外光領(lǐng)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(cè)試了GaN/AlGaN異質(zhì)結(jié)MSM結(jié)構(gòu)雙色紫外探測(cè)器，此探測(cè)器可以有效的工作于兩

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

4、材料，由于它的獨(dú)特特性，近幾年被廣泛應(yīng)用于紫外光電子領(lǐng)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(jié)合能60meV。本文中應(yīng)用射頻磁控濺射的方法在藍(lán)寶石生長(zhǎng)Ga元素?fù)诫sZnO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(cè)器。分析了快速退火對(duì)ZnO:Ga薄膜紫外探測(cè)器性能的影響。并且研究了