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MgZn(Ni)O薄膜制备及垂直结构紫外探测器特性研究

赵延民  
【摘要】: 紫外探测技术是继红外和激光探测技术之后发展起来的又一军民两用光电探测技术。尤其红外探测器用于军事上,如红外告警、红外制导等有重要应用。但近年来由于红外干扰技术的威胁,并且红外探测容易受周围环境影响,红外探测器的虚警率高成为了一个突出的问题。而紫外探测器由于受环境影响很小,探测精度高引起了人们关注。宽带隙半导体材料AlGaN和MgZnO等材料由于直接带隙,且在可见区具有陡峭截止,所以期待一个高精度、高效率的紫外探测器件成为可能。紫外探测器是紫外探测技术的基础,是将紫外光信号转变成电信号的核心器件。半导体紫外光电探测器是紫外探测器中的一种,它是根据内光电效应原理制作的半导体器件。优良材料的选择、合理结构的设计和制作工艺的优化都对半导体紫外光电探测器性能有至关重要影响。本论文通过电子束方法开展了MgZn(Ni)O材料的生长制备研究,进行了垂直结构器件的设计和性能研究,主要研究工作如下: 1. MgO和NiO具有相同晶体结构,因此,MgNiO合金可避免像MgZnO那样存在结构分相问题。我们率先利用电子束方法制备了单一立方相、带隙可调制的MgNiO薄膜,并制作了MSM结构MgNiO紫外探测器原型器件。表明MgNiO合金薄膜是一种适于制备深紫外波段探测器的重要半导体材料。 2.垂直结构肖特基ZnO基紫外探测器的制备可避免ZnO半导体P型掺杂的困难,并可实现单光子探测或阵列应用的ZnO基紫外探测器。本论文设计制备了垂直式ZnO基肖特基结构,进行了相关参数的测量,均获得了预计的肖特基整流特性,为未来的ZnO基紫外探测器的实际应用打下基础。


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1 赵延民;MgZn(Ni)O薄膜制备及垂直结构紫外探测器特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
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