常規(guī)的半導體紫外探測器波長響應(yīng)范圍寬,而紫外光的應(yīng)用具有較強的波長選擇性,如320nm波段的紫外光在醫(yī)學方面有重要的應(yīng)用,因此,具有高波長選擇性的紫外探測器的研制有重要意義。文章采用GaN基p-i-n探測器結(jié)構(gòu),通過在p區(qū)覆蓋銀納米薄膜作為歐姆接觸層和波長選擇透射層,成功制備了對320nm波段紫外光高選擇性探測的紫外探測器,器件性能如下:70nm銀層的紫外光透射率峰值超過30%,器件在-5V偏壓下的暗電流為10-12 A量級,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。 

【文章來源】：半導體光電. 2020,41(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

GaN基p-i-n型紫外光電探測器結(jié)構(gòu)示意圖

GaN基p-i-n型紫外光電探測器結(jié)構(gòu)示意圖

為了測試鍍在器件上的銀的透光率，準備了一片雙拋藍寶石片在同一臺電子束蒸發(fā)設(shè)備上蒸鍍了相同厚度的銀。首先用臺階儀測量了鍍銀藍寶石片以及樣品B的銀層厚度，測試結(jié)果表明實際銀層厚度約70nm。隨后用分光光度計測試了鍍銀藍寶石片在280～400nm波段的透光率曲線，結(jié)果如圖2所示。由于藍寶石在選擇波段范圍基本沒有吸收，因此可以近似認為所測試的鍍銀藍寶石片的透光率即為該銀層的透光率。當波長λ為322nm時，透射率達到峰值為35.4%，透射率曲線半高寬為25nm，離320nm較遠范圍的波長對應(yīng)的透射率接近于0，由此可以預(yù)見，在GaN基紫外探測器上鍍70nm的銀可以實現(xiàn)對波長的高選擇性透射。圖3所示為樣品B在光、暗條件下的I-V特性曲線（半對數(shù)坐標），其中光照條件為320nm紫外光照。對于樣品B在暗條件下的I-V特性，加-5～0V反向偏壓時，隨著反向偏壓的增大，內(nèi)建電場電勢差增大，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，擴散電流強于漂移電流，電流隨偏壓增大而增大。當施加320nm紫外光照時，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，光電流為10-11 A量級。當施加較小的正向偏壓時，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，總電流為零時對應(yīng)的電壓相對無光照情況下右移，對應(yīng)的偏壓位于0.25～0.30V。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3370300