由于平流層臭氧層的強烈吸收,在截止波長小于280 nm范圍內幾乎沒有光子從太陽到達地球表面,日盲紫外探測器只能探測波長小于280 nm的輻射,而對可見光和紅外線輻射不敏感,因此具有低噪聲、高靈敏度的獨特優(yōu)勢。Ga₂O₃具有禁帶寬度大、光學特性優(yōu)秀以及物理化學性質穩(wěn)定的優(yōu)點,是制備日盲紫外探測器的理想材料。本文對影響薄膜材料制備的壓強、溫度、氧分壓和功率進行了統(tǒng)一研究,通過材料表征手段表征了薄膜特性,然后對探測器光電性能進行了比較,得出了以下結論:第一:用磁控濺射方法在c面藍寶石襯底上外延生長Ga₂O₃,通過材料表征手段對比分析了不同沉積壓強下外延Ga₂O₃薄膜的晶體結構、表面形貌、元素組成以及光學透過率,然后研制叉指型光電導紫外探測器。結果發(fā)現(xiàn)不同壓強下外延Ga₂O₃薄膜沉積速率范圍為0.3 nm/min-2.0 nm/min。同時發(fā)現(xiàn)隨著濺射壓強增大Ga₂O₃薄膜粗糙... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)不同氧化鎵的體積膨脹率(b)不同氧化鎵的體積模量示意圖

西安電子科技大學碩士學位論文4圖1.2 氧化鎵能帶結構的分析結果[8]1.2.2 β-Ga2O3的結構及其特性在邊緣定義的薄膜分離生長方法是一種值得討論的潛在技術，(010)晶體可以在特殊的結晶方向上切割出(2—01)晶面，這種方法生產(chǎn)出來的晶圓禁帶寬度為 4.9 eV，并且伴隨著臨界電場強度可以達到 8 MV/cm[29]-[31]。最近關于大塊晶體生長的研究使得氧化鎵在電子功率開關方面具有潛在的應用價值，引起了研究人員的廣泛興趣[32]。氧化鎵在可見光到 250nm 之間透過性較好并且可導電，它可以用作光學設備的窗口。對于器件應用，包含有氧空位的 β-Ga2O3薄膜因為氧原子的吸收會導致電導的變化，因此可以作為許多氣體的傳感器

藍色(2.8-3.0 eV)和綠色(2.4 eV)區(qū)域。研究發(fā)現(xiàn)大部分光致發(fā)光并不在深紫外區(qū)域，而只存在于紫外光區(qū)域和可見光區(qū)域(350-600 nm)。圖1.4 氧化鎵的藍光及紫外光致發(fā)光模型[55]2000 年，日本學者 Masahiro Orita 等[56]人在 880℃高溫下利用脈沖激光沉積(PLD)技術在普通二氧化硅玻璃上沉積了 Sn 摩爾摻雜比為 1%的 Ga2O3紫外透明導電薄膜。他所做實驗的關鍵是氧分壓（約為 10-5Pa）和沉積溫度的互相協(xié)調改進，得到室溫薄膜下電導率為 1Scm-1，圖 1.5 給出了氧化鎵紫外透明導電薄膜電導率示意圖。實驗研究開辟了紫外透明抗靜電等應用方向。圖1.5 氧化鎵紫外透明導電薄膜電導率示意圖[56]


本文編號：2970167