為突破硅基探測器在紅外探測中由硅本征禁帶寬度導致的1104 nm波長截止,設計出比現(xiàn)階段普遍使用的稀土元素紅外探測器（如In Ga As探測器）成本更低、噪聲更小、兼容性更好的硅基量子阱雪崩紅外探測器。本文通過Silvaco TCAD進行模擬仿真以設計近紅外短波吸收增強型APD,并將Si/Si1-xGex量子阱量子阱結(jié)構(gòu)加入APD的吸收區(qū)進一步提高長波長范圍的吸收率并拓寬APD的響應范圍。最終達到優(yōu)化硅基APD增強紅外吸收的目的。作為研究的第一步利用Athena工藝仿真模塊設計模擬流片制備外延12μm APD的整個工藝過程,并利用Atlas對APD內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以直接設定的優(yōu)勢仿真10μm吸收區(qū)的APD探測像元。對比12μm吸收區(qū)APD探測像元和吸收區(qū)為10μm的APD探測像元的光譜響應,得出了吸收區(qū)10μm的SACM結(jié)構(gòu)吸收峰在0.5μm處,而吸收區(qū)厚度加厚的12μm外延層APD探測像元具有寬譜響應并在0.8μm 1.1μm的近紅外區(qū)保持著較大的光電流,由此驗證了更大的吸收區(qū)域使更多的光子尤其是長波長光子在器件較深的吸收區(qū)被吸收。在以上10μm APD器件基礎上加入Si/Ge異質(zhì)結(jié)量子阱... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Si/Ge異質(zhì)結(jié)紅外探測器結(jié)構(gòu)

Si/Ge異質(zhì)結(jié)紅外探測其結(jié)構(gòu)

Si/Ge邊界透射電鏡照片


本文編號：3140152