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MgZnO日盲紫外探测器的制备和性能研究

曹建明  
【摘要】:MgZnO合金薄膜材料可以调制带隙范围很宽(3.37eV-7.8eV),涵盖了整个日盲紫外波段。这使得MgZnO可用于高灵敏度的日盲型紫外探测器。与GaN基材料相比,MgZnO具有自己的独特的优点,其生长温度低,有匹配的衬底(ZnO或MgO)等,这使得其缺陷密度远远小于GaN基材料,给器件性能提供了提升的空间。 在本文中,采用金属有机气相沉积的方法(MOCVD)制备了单一立方相结构的、高Mg组分(Mg组分在0.5以上)的MgZnO合金薄膜。在此基础上,制备了MSM型MgZnO基日盲紫外探测器,实现了日盲紫外探测。具体研究内容如下: 1.采用金属有机气相沉积(MOCVD)方法,并通过改善生长条件,生长出了具有较高晶体质量的高Mg组分MgZnO合金薄膜材料。 2.在氧气氛围下,对利用MOCVD方法制备Mg0.57Zno.43O样品进行一系列后期退火处理,退火温度分别为550℃,650℃,750℃,850。C,发现退火后的合金薄膜晶体质量有了大幅度的改善。 3.制备了MSM型MgZnO基日盲紫外探测器,该探测器的基底为Mg组分为0.54的MgZnO合金薄膜材料,并对器件进行了光响应和I-V特性等表征。结果表明,在外加15V的偏压下,器件的光响应探测截止边在277nm,符合我们需要的日盲紫外探测,而且器件在5V偏压下,器件暗电流值为3pA。


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