近年來,MgZnO寬禁帶半導(dǎo)體憑借其獨(dú)特的材料特性受到了研究人員的廣泛關(guān)注,是當(dāng)前光電子和光通信器件領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。由于ZnO和MgZnO可以形成具有很高電子濃度和電子遷移率的二維電子氣（Two Dimensional Electron Gas,2DEG）,因此,在異質(zhì)結(jié)光電器件制備領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。目前為止,ZnO/MgZnO量子級聯(lián)探測器（Quantum Cascade Detector,QCD）由于具有高的探測率、低的暗電流以及噪聲得到了研究人員的關(guān)注,但是目前的研究還僅限于材料和工藝的改進(jìn),對于ZnO/MgZnO異質(zhì)結(jié)帶來的極化效應(yīng)對QCD的影響還有待探索。除此之外,噪聲對于探測器來說也是關(guān)鍵的參數(shù)之一。因此,本文分別針對極化效應(yīng)對ZnO/MgZnO量子級聯(lián)探測器基本特性的影響以及其噪聲特性展開了研究,具體工作內(nèi)容如下:1.根據(jù)理論分析,對ZnO/Mg_0.3Zn_0.7O量子級聯(lián)探測器進(jìn)行建模并研究其基本特性。QCD的每個周期都包含一個用于吸收光子的有源區(qū),即ZnO量子阱和一個用于完成電子輸運(yùn)的“聲子階梯”,總共由30個周期組成�；�... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MgZnO薄膜中Mg摩爾百分?jǐn)?shù)與其禁帶寬度的關(guān)系

圖 1.1 MgZnO 薄膜中 Mg 摩爾百分?jǐn)?shù)與其禁帶寬度的關(guān)系外，部分氧化物在擁有半導(dǎo)體特性的同時還具備了電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)其中的代表之一。根據(jù) ZnO 的纖鋅礦結(jié)構(gòu)的特性：缺少反演有強(qiáng)極化效應(yīng)。通過查閱可知，ZnO 的自發(fā)極化系數(shù)為-0.057材料大一倍，自發(fā)極化電場極高為 106V/cm[24]。由于極化效應(yīng)能的影響，這種影響具體為由極化電場產(chǎn)生的面束縛電荷來調(diào)外，對于帶隙相差懸殊的 ZnO（3.37 eV）和 MgO（7.8 eV）于強(qiáng)大的能帶偏移出現(xiàn)于這兩種材料構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)界面導(dǎo)帶下，ZnO/MgZnO 異質(zhì)結(jié)界面處具有 2DEG，且其量子局域化1013cm-2，這主要是因為極化誘導(dǎo)以及能帶偏移的作用導(dǎo)致的

1983 年，J. S. Smith報道[45]，1985 年，L. C. West 等導(dǎo)帶內(nèi)極大的偶極紅外躍遷，偶并且被稱為量子阱包絡(luò)狀態(tài)轉(zhuǎn)變[4i 等人在 1987 年第一次制備了峰值aAs/AlxGa1-xAs 量子阱紅外探測器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，制造出 B-C QWI中的第一激發(fā)態(tài)成為連續(xù)態(tài)。其主量子阱中激發(fā)到連續(xù)態(tài)上。為了ala 等研究人員制備了基于束縛-準(zhǔn)/AlxGa1-xAs 量子阱紅外光電探測器并展示了截止波長為 15 μm 的 1人們最關(guān)注的領(lǐng)域，使其目前已在軍事應(yīng)用及民間應(yīng)用范圍取得

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)中極化對二維電子氣的影響[J]. 周遠(yuǎn)明,田鋒,鐘才,梅菲,劉凌云,徐進(jìn)霞,王遠(yuǎn),張冉.  材料導(dǎo)報. 2015(12)
[2]氧化鋅基材料、異質(zhì)結(jié)構(gòu)及光電器件[J]. 申德振,梅增霞,梁會力,杜小龍,葉建東,顧書林,吳玉喜,徐春祥,朱剛毅,戴俊,陳明明,季旭,湯子康,單崇新,張寶林,杜國同,張振中.  發(fā)光學(xué)報. 2014(01)
[3]ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)中二維電子氣的研究[J]. 張陽,顧書林,葉建東,黃時敏,顧然,陳斌,朱順明,鄭有炓.  物理學(xué)報. 2013(15)
[4]量子阱紅外探測器最新進(jìn)展[J]. 邢偉榮,李杰.  激光與紅外. 2013(02)
[5]量子級聯(lián)紅外探測器[J]. 劉俊岐,翟慎強(qiáng),孔寧,李路,劉峰奇,王利軍,王占國.  紅外與激光工程. 2011(08)
[6]光電探測器的電噪聲及其應(yīng)用[J]. 林麗艷,杜磊,何亮,陳文豪.  紅外. 2009(12)
[7]量子阱紅外探測器及相關(guān)量子器件的研究進(jìn)展[J]. 熊大元.  紅外. 2006(12)
[8]光電探測器噪聲分析及降低噪聲的方法[J]. 姜先申,韓焱.  電子質(zhì)量. 2004(08)
[9]量子阱紅外探測器的研究與應(yīng)用[J]. 連潔,王青圃,程興奎,魏愛儉.  光電子·激光. 2002(10)
[10]光電探測器的噪聲分析[J]. 黃湘寧.  青海師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(04)

博士論文
[1]長波/甚長波紅外量子級聯(lián)探測器相關(guān)物理研究[D]. 李梁.華東師范大學(xué) 2017
[2]基于子帶躍遷量子結(jié)構(gòu)紅外探測器的研究[D]. 劉希輝.中國科學(xué)院研究生院（上海技術(shù)物理研究所） 2014
[3]量子點(diǎn)紅外探測器暗電流及噪聲特性研究[D]. 白宏剛.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號：2915733