變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器特性研究
發(fā)布時間:2022-09-28 12:29
光電探測器,例如光電倍增管、Si光電二極管、III/V材料的光電探測器已廣泛應用于科學儀器、光通信、顯示成像、環(huán)境監(jiān)測、安全監(jiān)測等。然而,隨著高性能光電探測器的快速發(fā)展,人們對靈敏度高,體積小,功耗低的光電探測器的需求越來越大。與傳統(tǒng)體材料相比,納米結(jié)構光電探測器因其體積小,靈敏度高,光電轉(zhuǎn)換性能優(yōu)異而引起人們越來越多的關注。本文研究了P型與PN型變組分Al Ga As/Ga As納米線光電探測器的光電探測特性,Al組分的變化引起了Al Ga As禁帶寬度的變化從而形成了內(nèi)建電場,這可以極大的提高半導體的載流子收集效率。通過建立半導體漂移擴散模型,然后分別改變?nèi)肷涔獠ㄩL,Al組分,納米線長度,用有限體積法(FVM)仿真計算了P型和PN型變組分Al Ga As/Ga As納米線光電探測器的光電流和積分靈敏度。結(jié)果顯示,即使在零偏壓情況下軸向Al組分變化引起的內(nèi)建電場可以加強載流子收集效率,從而大大提高光電探測效率,PN型光電探測器因PN結(jié)的存在,其光電探測性能更優(yōu)于P型。另外不同電極接觸方式也會影響光電探測器的光電探測特性,本文中根據(jù)電極的基本接觸形式考慮了四種結(jié)構,分別是歐姆-歐姆(O...
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 光電探測器研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換技術
1.2.2 納米線光電探測器
1.3 本文研究的背景和意義
1.4 本文研究的主要工作
1.5 論文結(jié)構安排
2 P型變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器光電特性研究
2.1 理論模型
2.2 P型變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器仿真及結(jié)果分析
2.2.1 O-O器件
2.2.2 O-S器件
2.2.3 S-O器件
2.2.4 S-S器件
2.3 本章小結(jié)
3 PN型AlGaAs/GaAs納米線光電探測器光電特性研究
3.1 理論模型
3.2 PN型變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器仿真及結(jié)果分析
3.2.1 變組分影響
3.2.2 變摻雜和溫度影響
3.3 本章小結(jié)
4 變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器件制備
4.1 變組分AlGaAs/GaAs納米線陣列制備
4.1.1 變組分AlGaAs/GaAs納米線陣列的研究意義
4.1.2 變組分AlGaAs/GaAs納米線陣列制備工藝
4.2 光電探測器件制備
4.2.1 襯底的選擇與清洗
4.2.2 單根納米線剝離
4.2.3 光刻
4.2.4 沉積電極
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)束語
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]具有寬光譜響應的單根GaSb納米線基室溫光電探測器(英文)[J]. 羅濤,梁博,劉哲,謝旭明,婁正,沈國震. Science Bulletin. 2015(01)
[2]Design and simulation of a novel CMOS superimposed photodetector[J]. 康玉琢,毛陸虹,肖新東,謝生,張世林. Optoelectronics Letters. 2012(04)
[3]GaAs真空電子源衰減模型研究[J]. 鄒繼軍,張益軍,楊智,常本康. 物理學報. 2011(01)
[4]二氧化硅的干法刻蝕工藝研究[J]. 嚴劍飛,袁凱,太惠玲,吳志明. 微處理機. 2010(02)
[5]GaAs光電陰極制備過程中多信息量測試技術研究[J]. 鄒繼軍,錢蕓生,常本康,王惠,王世允. 真空科學與技術學報. 2006(03)
[6]ICP刻蝕技術研究[J]. 鄭志霞,馮勇建,張春權. 廈門大學學報(自然科學版). 2004(S1)
[7]砷化鎵材料發(fā)展和市場前景[J]. 陳堅邦. 稀有金屬. 2000(03)
[8]夜視像增強器(藍光延伸與近紅外延伸光陰極)的近期進展[J]. 周立偉. 光學技術. 1998(02)
[9]光電材料動態(tài)自動光譜測試儀的研究與應用[J]. 常本康,房紅兵,劉元震. 真空科學與技術. 1996(05)
博士論文
[1]第三代像增強器研究[D]. 李曉峰.中國科學院西安光學精密機械研究所 2001
碩士論文
[1]變組分AlxGa1-xAs/GaAs光電發(fā)射材料研究[D]. 江少濤.東華理工大學 2015
[2]GaAs納米線陣列光陰極制備機理及其光譜響應仿真[D]. 程瀅.東華理工大學 2015
[3]Ⅲ-Ⅴ族(GaN)和Ⅱ-Ⅵ族(ZnTe)半導體材料的制備及光學特性研究[D]. 張磊.山東大學 2013
[4]離子注入法制備銀摻雜氧化鋅納米線陣列及發(fā)光性質(zhì)研究[D]. 陳賢.南昌大學 2012
[5]金離子注入氧化鋅薄膜引起的改性研究[D]. 吳培.天津大學 2008
[6]離子注入摻雜及退火處理對ZnO薄膜性能影響的研究[D]. 袁兆林.電子科技大學 2008
[7]氮離子注入氧化鋅薄膜引起的結(jié)構、光學和電學性質(zhì)變化研究[D]. 張曉東.天津大學 2007
本文編號:3681668
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 光電探測器研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換技術
1.2.2 納米線光電探測器
1.3 本文研究的背景和意義
1.4 本文研究的主要工作
1.5 論文結(jié)構安排
2 P型變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器光電特性研究
2.1 理論模型
2.2 P型變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器仿真及結(jié)果分析
2.2.1 O-O器件
2.2.2 O-S器件
2.2.3 S-O器件
2.2.4 S-S器件
2.3 本章小結(jié)
3 PN型AlGaAs/GaAs納米線光電探測器光電特性研究
3.1 理論模型
3.2 PN型變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器仿真及結(jié)果分析
3.2.1 變組分影響
3.2.2 變摻雜和溫度影響
3.3 本章小結(jié)
4 變組分AlGaAs/GaAs納米線光電探測器件制備
4.1 變組分AlGaAs/GaAs納米線陣列制備
4.1.1 變組分AlGaAs/GaAs納米線陣列的研究意義
4.1.2 變組分AlGaAs/GaAs納米線陣列制備工藝
4.2 光電探測器件制備
4.2.1 襯底的選擇與清洗
4.2.2 單根納米線剝離
4.2.3 光刻
4.2.4 沉積電極
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)束語
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]具有寬光譜響應的單根GaSb納米線基室溫光電探測器(英文)[J]. 羅濤,梁博,劉哲,謝旭明,婁正,沈國震. Science Bulletin. 2015(01)
[2]Design and simulation of a novel CMOS superimposed photodetector[J]. 康玉琢,毛陸虹,肖新東,謝生,張世林. Optoelectronics Letters. 2012(04)
[3]GaAs真空電子源衰減模型研究[J]. 鄒繼軍,張益軍,楊智,常本康. 物理學報. 2011(01)
[4]二氧化硅的干法刻蝕工藝研究[J]. 嚴劍飛,袁凱,太惠玲,吳志明. 微處理機. 2010(02)
[5]GaAs光電陰極制備過程中多信息量測試技術研究[J]. 鄒繼軍,錢蕓生,常本康,王惠,王世允. 真空科學與技術學報. 2006(03)
[6]ICP刻蝕技術研究[J]. 鄭志霞,馮勇建,張春權. 廈門大學學報(自然科學版). 2004(S1)
[7]砷化鎵材料發(fā)展和市場前景[J]. 陳堅邦. 稀有金屬. 2000(03)
[8]夜視像增強器(藍光延伸與近紅外延伸光陰極)的近期進展[J]. 周立偉. 光學技術. 1998(02)
[9]光電材料動態(tài)自動光譜測試儀的研究與應用[J]. 常本康,房紅兵,劉元震. 真空科學與技術. 1996(05)
博士論文
[1]第三代像增強器研究[D]. 李曉峰.中國科學院西安光學精密機械研究所 2001
碩士論文
[1]變組分AlxGa1-xAs/GaAs光電發(fā)射材料研究[D]. 江少濤.東華理工大學 2015
[2]GaAs納米線陣列光陰極制備機理及其光譜響應仿真[D]. 程瀅.東華理工大學 2015
[3]Ⅲ-Ⅴ族(GaN)和Ⅱ-Ⅵ族(ZnTe)半導體材料的制備及光學特性研究[D]. 張磊.山東大學 2013
[4]離子注入法制備銀摻雜氧化鋅納米線陣列及發(fā)光性質(zhì)研究[D]. 陳賢.南昌大學 2012
[5]金離子注入氧化鋅薄膜引起的改性研究[D]. 吳培.天津大學 2008
[6]離子注入摻雜及退火處理對ZnO薄膜性能影響的研究[D]. 袁兆林.電子科技大學 2008
[7]氮離子注入氧化鋅薄膜引起的結(jié)構、光學和電學性質(zhì)變化研究[D]. 張曉東.天津大學 2007
本文編號:3681668
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