GaAs基BIB探測器關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-04-24 15:54
阻擋雜質(zhì)帶(BIB)太赫茲探測器對于空間太赫茲檢測方面具有暗電流小、響應(yīng)速率快、抗輻射機制優(yōu)秀等長處。本文所討論的臺面型砷化鎵基阻擋雜質(zhì)帶太赫茲探測器,對于我國太赫茲探測領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。正文中首先對目前海內(nèi)外太赫茲技術(shù)、太赫茲檢測技術(shù)的近況、對不同材料的BIB結(jié)構(gòu)的太赫茲探測器進行了簡要的說明。隨后,本論文主要是圍繞臺面型Ga As基BIB太赫茲探測器的工作原理、器件制備、性能測試進行了系統(tǒng)探究。通過理論與實驗結(jié)合的研究方式,探究并優(yōu)化BIB探測器的關(guān)鍵性技術(shù),包括熱平衡下的載流子濃度、電場分布、光電機制等關(guān)鍵原理技術(shù);砷化鎵外延技術(shù)、砷化鎵深刻蝕工藝、紫外曝光技術(shù)、離子注入實施、退火實施等關(guān)鍵制備技術(shù);正常環(huán)境下300K室溫下背景電流測試、屏蔽背景輻射在完全暗狀態(tài)下的器件暗電流測試、器件標準黑體響應(yīng)測試的關(guān)鍵性測試技術(shù)。1)基于半導(dǎo)體器件物理和光電器件理論,對BIB探測器的器件結(jié)構(gòu)、熱平衡載流子濃度、光電工作機制進行了理論探究和公式推演,BIB探測器中阻擋層的純度和厚度對于抑制暗電流具有重要作用、吸收層中耗盡區(qū)的寬度是影響響應(yīng)電流信號的關(guān)鍵因素,并且該區(qū)域是形成電流信號的主...
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 太赫茲科學研究近況
1.2 太赫茲探測器研究現(xiàn)狀
1.3 阻擋雜質(zhì)帶太赫茲探測器研究現(xiàn)狀
1.4 本論文研究的工作內(nèi)容
第二章 BIB器件物理基礎(chǔ)
2.1 BIB器件結(jié)構(gòu)
2.2 BIB器件物理原理
2.2.1 BIB器件中熱平衡載流子濃度
2.2.2 BIB器件工作原理
2.3 BIB器件性能參數(shù)
2.3.1 量子效率
2.3.2 響應(yīng)率
2.3.3 噪聲
2.3.4 探測率
2.4 本章小結(jié)
第三章 BIB器件工藝技術(shù)基礎(chǔ)
3.1 外延工藝技術(shù)
3.1.1 氣相外延法
3.1.2 液相外延法
3.1.3 新型氣相外延——MOCVD
3.2 薄膜淀積工藝
3.2.1 掩蔽層的薄膜淀積
3.2.2 金屬薄膜的淀積
3.3 光刻與刻蝕
3.4 雜質(zhì)摻雜
3.5 本章小結(jié)
第四章 臺面型GaAs基BIB器件制備工藝
4.1 砷化鎵基片的外延工藝
4.2 電極制備工藝
4.3 關(guān)鍵制備工藝技術(shù)
4.3.1 GaAs深刻蝕工藝
4.3.2 退火
4.3.3 光刻工藝
4.4 本章小結(jié)
第五章 BIB器件測試
5.1 背景電流測試
5.2 暗電流測試
5.3 黑體響應(yīng)測試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 不足與展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太赫茲技術(shù)空間應(yīng)用進展分析與展望[J]. 雷紅文,王虎,楊旭,段崇棣. 空間電子技術(shù). 2017(02)
[2]運用太赫茲光譜技術(shù)檢測天麻中的水分含量[J]. 馬品,楊玉平. 太赫茲科學與電子信息學報. 2017(01)
[3]太赫茲量子阱探測器性能研究及提高[J]. 高繼紅,賈敬岳,張月蘅,沈文忠. 紅外與毫米波學報. 2015(06)
[4]太赫茲技術(shù)在軍事和安全領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 趙國忠,申彥春,劉影. 電子測量與儀器學報. 2015(08)
[5]太赫茲技術(shù)在軍事和航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 閔碧波,曾嫦娥,印欣,馬俊海. 太赫茲科學與電子信息學報. 2014(03)
[6]天文用阻擋雜質(zhì)帶紅外探測器[J]. 廖開升,劉希輝,黃亮,李志鋒,李寧,戴寧. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2014(04)
[7]太赫茲科學技術(shù)研究的新進展[J]. 趙國忠. 國外電子測量技術(shù). 2014(02)
[8]太赫茲波探測器技術(shù)研究進展[J]. 馮德軍,宋磊,季偉,黃慶捷,朱亦鳴. 光通信技術(shù). 2014(01)
[9]太赫茲技術(shù)在醫(yī)學檢測和診斷中的應(yīng)用研究[J]. 齊娜,張卓勇,相玉紅. 光譜學與光譜分析. 2013(08)
[10]太赫茲波探測技術(shù)的研究進展[J]. 宋淑芳. 激光與紅外. 2012(12)
碩士論文
[1]利用太赫茲技術(shù)檢測水中污染物的初步研究[D]. 岳凌月.首都師范大學 2013
[2]PECVD制備玻璃態(tài)SiO2薄膜技術(shù)研究[D]. 孫鈺林.長春理工大學 2009
本文編號:3157638
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 太赫茲科學研究近況
1.2 太赫茲探測器研究現(xiàn)狀
1.3 阻擋雜質(zhì)帶太赫茲探測器研究現(xiàn)狀
1.4 本論文研究的工作內(nèi)容
第二章 BIB器件物理基礎(chǔ)
2.1 BIB器件結(jié)構(gòu)
2.2 BIB器件物理原理
2.2.1 BIB器件中熱平衡載流子濃度
2.2.2 BIB器件工作原理
2.3 BIB器件性能參數(shù)
2.3.1 量子效率
2.3.2 響應(yīng)率
2.3.3 噪聲
2.3.4 探測率
2.4 本章小結(jié)
第三章 BIB器件工藝技術(shù)基礎(chǔ)
3.1 外延工藝技術(shù)
3.1.1 氣相外延法
3.1.2 液相外延法
3.1.3 新型氣相外延——MOCVD
3.2 薄膜淀積工藝
3.2.1 掩蔽層的薄膜淀積
3.2.2 金屬薄膜的淀積
3.3 光刻與刻蝕
3.4 雜質(zhì)摻雜
3.5 本章小結(jié)
第四章 臺面型GaAs基BIB器件制備工藝
4.1 砷化鎵基片的外延工藝
4.2 電極制備工藝
4.3 關(guān)鍵制備工藝技術(shù)
4.3.1 GaAs深刻蝕工藝
4.3.2 退火
4.3.3 光刻工藝
4.4 本章小結(jié)
第五章 BIB器件測試
5.1 背景電流測試
5.2 暗電流測試
5.3 黑體響應(yīng)測試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 不足與展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太赫茲技術(shù)空間應(yīng)用進展分析與展望[J]. 雷紅文,王虎,楊旭,段崇棣. 空間電子技術(shù). 2017(02)
[2]運用太赫茲光譜技術(shù)檢測天麻中的水分含量[J]. 馬品,楊玉平. 太赫茲科學與電子信息學報. 2017(01)
[3]太赫茲量子阱探測器性能研究及提高[J]. 高繼紅,賈敬岳,張月蘅,沈文忠. 紅外與毫米波學報. 2015(06)
[4]太赫茲技術(shù)在軍事和安全領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 趙國忠,申彥春,劉影. 電子測量與儀器學報. 2015(08)
[5]太赫茲技術(shù)在軍事和航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 閔碧波,曾嫦娥,印欣,馬俊海. 太赫茲科學與電子信息學報. 2014(03)
[6]天文用阻擋雜質(zhì)帶紅外探測器[J]. 廖開升,劉希輝,黃亮,李志鋒,李寧,戴寧. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2014(04)
[7]太赫茲科學技術(shù)研究的新進展[J]. 趙國忠. 國外電子測量技術(shù). 2014(02)
[8]太赫茲波探測器技術(shù)研究進展[J]. 馮德軍,宋磊,季偉,黃慶捷,朱亦鳴. 光通信技術(shù). 2014(01)
[9]太赫茲技術(shù)在醫(yī)學檢測和診斷中的應(yīng)用研究[J]. 齊娜,張卓勇,相玉紅. 光譜學與光譜分析. 2013(08)
[10]太赫茲波探測技術(shù)的研究進展[J]. 宋淑芳. 激光與紅外. 2012(12)
碩士論文
[1]利用太赫茲技術(shù)檢測水中污染物的初步研究[D]. 岳凌月.首都師范大學 2013
[2]PECVD制備玻璃態(tài)SiO2薄膜技術(shù)研究[D]. 孫鈺林.長春理工大學 2009
本文編號:3157638
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