近年來,在半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,氧化鎵（Ga2O3）材料受到了越來越多的關(guān)注,優(yōu)異的材料性質(zhì)使Ga2O3在光電器件和高頻高功率電力電子器件制備和研究過程中展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展前景和應用潛力。Ga2O3具有4.9 eV的禁帶寬度,它的理論擊穿電場強度預計高達8 MV/cm,巴利佳優(yōu)值約為3444,諸多性能使其在寬禁帶半導體器件的制備中占據(jù)了較大優(yōu)勢。Ga2O3的吸收邊位于日盲紫外波段的中心位置,是制備日盲紫外探測器的最佳材料之一。更重要的是,Ga2O3的單晶可以通過傳統(tǒng)的熔融方式制得,這就更為其在未來的寬禁帶半導體材料與器件的競爭中拓寬了道路。本論文的主要工作是利用Ga2O3單晶制備日盲紫外探測器并對其性能進行研究。首先,我們采用真空高溫處理和Sn閉管擴散的方法改善課題組當時已有的半絕緣Ga2O3單晶的導電性,以此為基礎(chǔ)進行后續(xù)探測器的制備。在真空高溫處理和Sn閉管擴散的實驗中,半絕緣Ga2O3單晶的電學性質(zhì)得到了有效的改善,但經(jīng)過處理的Ga2O3單晶樣品表面還存在一些問題,不能滿足后續(xù)器件的制備要求。因此我們又選用載流子濃度為1×1017/cm3的n-Ga2O3單晶進行了日盲探測器的制備和... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２紫外光的諸多應用圖片??Ｆｉｇ．?１．２?Ｖａｒｉｏｕｓ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ??在以上應用中，紫外線主要是作為能量的載體來應用的

２ＳＳ?２２３?２４＆?２６０?２Ｖ３?３３Ｃ?３２０?Ｓ４Ｑ?Ｓ￥３?３８０?４ＩＭ??Ｗｓｖｅｌｅｎｒ．ｈ（ｍｎ）??圖１．５國產(chǎn)日盲濾光片的透射譜??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｄｏｍｅｓｔｉｃ?ｓｏｌａｒ?ｂｌｉｎｄ?ｆｉｌｔｅｒ??在以上這些應用中，探測的紫外線信號強度與可見光的強度相比十分微弱，所以必??須采用一種只對紫外線有響應而對其它波長的光幾乎不響應的探測器，因此日盲紫外探??測器也就應運而生。早期的日盲紫外探測器主要是圍繞光電倍增管進行研宄和制備的。??－４?－??

在３．４ｅＶ?（ＧａＮ禁帶寬度）至６．２ｅＶ?（Ａ１Ｎ禁帶寬度）之間任意調(diào)節(jié)，即可以覆蓋３６５ｎｍ－??２００ｍｎ的波長范圍，而要將探測器的截止波長控制在日盲紫外波段以內(nèi)，需要將Ａ１組??分提高到０．４以上，如圖１．７所示。ＡｌＧａＮ這種材料的制備目前以薄膜結(jié)構(gòu)為主，主要??的制備方式是包括ＭＯＣＶＤ，ＭＢＥ等，ＡｌＧａＮ材料制備中存在的難點包括：由于Ａ１原??子比Ｇａ原子有更低的遷移能力，并且反應過程中存在較強的寄生效應，導致ＡｌＧａＮ生??長過程中很難形成較好的原子臺階［２２］；同時，由于缺少合適的襯底，ＡｌＧａＮ薄膜制備時??容易產(chǎn)生較大密度的晶格缺陷，這些晶格缺陷會產(chǎn)生較大的漏電流。另外，在ＡｌＧａＮ中??充當施主和受主雜質(zhì)的元素通常是Ｓｉ和Ｍｇ，而這兩種雜質(zhì)的激活能會隨著Ａ１組分的??增加而有較大程度的提高。當Ａ１組分每提高１％時，Ｓｉ的激活能會增加５．２ｍｅＶ，而Ｍｇ??的激活能會增加３ｍｅＶ，這些現(xiàn)象會增加ＡｌＧａＮ材料的摻雜難度。１９９９年，Ｐａｒｉｓｈ小組??［２３］在藍寶石襯底上預先利用ＭＯＣＶＤ的側(cè)向外延技術(shù)制備了一層ＧａＮ緩沖層

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本文編號：3567676