常規(guī)的半導(dǎo)體紫外探測(cè)器波長(zhǎng)響應(yīng)范圍寬,而紫外光的應(yīng)用具有較強(qiáng)的波長(zhǎng)選擇性,如320nm波段的紫外光在醫(yī)學(xué)方面有重要的應(yīng)用,因此,具有高波長(zhǎng)選擇性的紫外探測(cè)器的研制有重要意義。文章采用GaN基p-i-n探測(cè)器結(jié)構(gòu),通過(guò)在p區(qū)覆蓋銀納米薄膜作為歐姆接觸層和波長(zhǎng)選擇透射層,成功制備了對(duì)320nm波段紫外光高選擇性探測(cè)的紫外探測(cè)器,器件性能如下:70nm銀層的紫外光透射率峰值超過(guò)30%,器件在-5V偏壓下的暗電流為10-12 A量級(jí),響應(yīng)峰值為0.06A/W,響應(yīng)峰發(fā)生在325nm處,光譜響應(yīng)峰半高寬約30nm。 

【文章來(lái)源】：半導(dǎo)體光電. 2020,41(01)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

GaN基p-i-n型紫外光電探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖

GaN基p-i-n型紫外光電探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖

為了測(cè)試鍍?cè)谄骷系你y的透光率，準(zhǔn)備了一片雙拋藍(lán)寶石片在同一臺(tái)電子束蒸發(fā)設(shè)備上蒸鍍了相同厚度的銀。首先用臺(tái)階儀測(cè)量了鍍銀藍(lán)寶石片以及樣品B的銀層厚度，測(cè)試結(jié)果表明實(shí)際銀層厚度約70nm。隨后用分光光度計(jì)測(cè)試了鍍銀藍(lán)寶石片在280～400nm波段的透光率曲線，結(jié)果如圖2所示。由于藍(lán)寶石在選擇波段范圍基本沒(méi)有吸收，因此可以近似認(rèn)為所測(cè)試的鍍銀藍(lán)寶石片的透光率即為該銀層的透光率。當(dāng)波長(zhǎng)λ為322nm時(shí)，透射率達(dá)到峰值為35.4%，透射率曲線半高寬為25nm，離320nm較遠(yuǎn)范圍的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的透射率接近于0，由此可以預(yù)見(jiàn)，在GaN基紫外探測(cè)器上鍍70nm的銀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)波長(zhǎng)的高選擇性透射。圖3所示為樣品B在光、暗條件下的I-V特性曲線（半對(duì)數(shù)坐標(biāo)），其中光照條件為320nm紫外光照。對(duì)于樣品B在暗條件下的I-V特性，加-5～0V反向偏壓時(shí)，隨著反向偏壓的增大，內(nèi)建電場(chǎng)電勢(shì)差增大，因而漂移電流增大，即暗電流隨反向偏壓增大而增大；加正向偏壓時(shí)，擴(kuò)散電流強(qiáng)于漂移電流，電流隨偏壓增大而增大。當(dāng)施加320nm紫外光照時(shí)，在反向偏壓下，光生電流（由n極經(jīng)p-i-n結(jié)流入p極）起主導(dǎo)作用，電流幾乎不隨電壓變化。在-5V反向偏壓下，暗電流為10-12 A量級(jí)，光電流為10-11 A量級(jí)。當(dāng)施加較小的正向偏壓時(shí)，光生電流（由n極經(jīng)p-i-n結(jié)流入p極）基本不變，且起主要作用，通過(guò)結(jié)的正向電流（由p極經(jīng)p-i-n結(jié)流到n極）逐漸增大，所以總電流方向與光生電流方向一致（由n極經(jīng)p-i-n結(jié)流入p極，由p極經(jīng)外部流向n極），且總電流逐漸減小為0。隨著正向電壓增大，通過(guò)結(jié)的正向電流大于反向的光生電流，總電流方向改變，變?yōu)橛蓀極經(jīng)p-i-n結(jié)流入n極，由n極經(jīng)外部流向p極，并逐漸增大。由于光生電流的存在，總電流為零時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓相對(duì)無(wú)光照情況下右移，對(duì)應(yīng)的偏壓位于0.25～0.30V。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]紫外-可見(jiàn)光譜法水質(zhì)監(jiān)測(cè)中濁度影響的非線性校正[J]. 方坷昊,趙凌.  傳感器與微系統(tǒng). 2018(10)
[2]InGaN紫外探測(cè)器的制備與性能研究[J]. 盧怡丹,王立偉,張燕,李向陽(yáng).  半導(dǎo)體光電. 2014(05)
[3]高靈敏度寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測(cè)器[J]. 陸海,陳敦軍,張榮,鄭有炓.  南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2014(03)

碩士論文
[1]石墨烯-Ag納米顆粒透明電極近紫外LED研究[D]. 陳偉.南京大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3370300