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立方氮化硼紫外光电效应的研究

冯双  
【摘要】: 立方氮化硼是一种人工合成的宽禁带半导体材料,禁带宽度为6.4eV,截止波长为193nm,适合于深紫外日盲区的探测。与其它用于紫外光探测的材料相比具有如下优点:禁带宽度更大、工作温度高;介电常数小,寄生电容小,器件的响应速度快;耐腐蚀、抗高能粒子辐射,更适合工作在恶劣的环境中;而且材料的击穿电压高。 另外我们分析了目前紫外光电探测器的工作机理及结构,认为MSM光伏型结构与光电导型、P-N结型、P-I-N结型相比更有优势。它暗电流小、响应时间短、响应速度快、结构工艺相对简单、对材料的要求也不苛刻。 本论文采用共面MSM电极结构,利用蒸发、光刻、剥离等工艺制作了此种样品结构,并按照所采用的衬底材料、电极结构的不同制作了多种样品,包括以玻璃基片为衬底、以镶嵌粉为衬底的简单样品和以镶嵌粉为衬底的插指结构样品。 我们对所制作的立方氮化硼MSM结构的样品分别以氘灯和248nm准分子激光器作为光源对其光响应特性进行了测试和分析,我们测得了它的光电流和暗电流,得到了光响应的I-V特性曲线。当氘灯作为光源时,在10V偏压下,样品1、样品2的光电流分别是暗电流的3和7倍,在21V偏压下,样品3的光电流约为暗电流的2倍;在以248nm准分子激光器为光源对样品2做测试时,外电压加至817V以上时光电流随着电压的增加而增加,且从有光照至样品到电流增加的这个过程所用的时间在减小。


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