利用GaN高電子遷移率晶體管(HEMT)的柵控特性和鋯鈦酸鉛(PZT)鐵電薄膜的光伏效應(yīng),在HEMT器件的柵極處沉積一層PZT鐵電薄膜,提出了一種新型的(光敏感層/HEMT)探測(cè)結(jié)構(gòu).為制備出光伏性能優(yōu)異的薄膜,對(duì)不同的濺射功率和退火溫度制備的PZT鐵電薄膜進(jìn)行表面形貌和鐵電性能分析.發(fā)現(xiàn)200 W濺射功率、700℃的退火溫度制備的薄膜表面晶粒生長(zhǎng)明顯,剩余極化強(qiáng)度為38.0μC·cm-2.工藝制備GaN基HEMT器件并把PZT薄膜沉積到器件柵極上.在無(wú)光和365nm紫外光照射下對(duì)有、無(wú)鐵電薄膜的HEMT探測(cè)器的輸出特性進(jìn)行測(cè)試.結(jié)果顯示,在光照時(shí),有鐵電薄膜的HEMT器件相較于無(wú)光時(shí),源-漏飽和電壓最多降低3.55V,飽和電流最多增加5.84mA,表明新型感光柵極HEMT探測(cè)器對(duì)紫外光具有優(yōu)異的探測(cè)效果.為實(shí)現(xiàn)對(duì)新型探測(cè)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的目的,對(duì)柵長(zhǎng)為1μm、2μm和3μm等不同柵長(zhǎng)的探測(cè)器進(jìn)行光照測(cè)試.結(jié)果表明,在紫外光照射下,三種探測(cè)器的漏極飽和電流分別為23mA、20mA和17mA,所以柵長(zhǎng)越長(zhǎng)器件的飽和電流越小,探測(cè)性能越差.

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【文章目錄】：
0 Introduction
1 Preparation and analysis of thin films
    1.1 Ferroelectric film preparation
    1.2 Test analysis and discussion
        1.2.1 Surface topography
        1.2.2 XRD phase analysis
        1.2.3 Hysteresis loop analysis
2 Sense grating HEMT device preparation and testing
    2.1 Sense grating GaN HEMT preparation process
    2.2 Test analysis
3 Grid optimization
4 Conclusion



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