吸收层与倍增层分离的4H-SiC雪崩光电探测器

设计和制备了吸收层和倍增层分开的4H-SiC穿通型雪崩紫外光电探测器.设计器件的倍增层和吸收层厚度分别为0.25和1μm.采用multiple junction termination extension(MJTE)方法减少器件的电流集边效应和器件表面电场.对器件的暗电流、光电流和光谱响应进行了测量.器件在55V的低击穿电压下获得了一个高的增益(＞104);穿通前器件暗电流约为10pA数量级;0V偏压下器件光谱响应的紫外可见比大于103.光谱响应的峰值波长随反向偏压的增大而向短波方向移动,在击穿电压附近光谱响应的峰值波长移到210nm,此波长远远小于在0V时的响应峰值.结果显示器件在紫外光探测中具有优良的性能.     

AlGaN MSM紫外探测器

用通过MOCVD生长的未掺杂的n-Al0．3Ga0．7N制备了金属-半导体-金属 (MSM)结构紫外探测器。器件在2．5V偏压时的暗电流为1pA,在6．5V偏压时的暗电流为1nA．在1V偏压下和298nm波长处,探测器的电流响应率为0.038A／W,在300nm 波长处有陡峭的截止边,这与文献中介绍的AlxGa1-xN探测器在x=0．3时截止波长为 300nm相一致。     

吸收层与倍增层分离的4H-SiC雪崩光电探测器

设计和制备了吸收层和倍增层分开的4H-SiC穿通型雪崩紫外光电探测器.设计器件的倍增层和吸收层厚度分别为0.25和1μm.采用multiple junction termination extension(MJTE)方法减少器件的电流集边效应和器件表面电场.对器件的暗电流、光电流和光谱响应进行了测量.器件在55V的低击穿电压下获得了一个高的增益(＞104);穿通前器件暗电流约为10pA数量级;0V偏压下器件光谱响应的紫外可见比大于103.光谱响应的峰值波长随反向偏压的增大而向短波方向移动,在击穿电压附近光谱响应的峰值波长移到210nm,此波长远远小于在0V时的响应峰值.结果显示器件在紫外光探测中具有优良的性能.     

GaN基肖特基结构紫外探测器

在蓝宝石 (0 0 0 1)衬底上采用低压金属有机物化学气相沉积 (MOCVD)方法生长GaN外延层结构 ,以此为材料制作了GaN基肖特基结构紫外探测器 .测量了该紫外探测器的暗电流曲线、C V特性曲线、光响应曲线和响应时间曲线 .该紫外探测器在 5V偏压时暗电流为 0 4 2nA ,在 10V偏压时暗电流为 38 5nA .在零偏压下 ,该紫外探测器在2 5 0nm～ 36 5nm的波长范围内有较高的响应度 ,峰值响应度在 36 3nm波长处达到 0 12A/W ,在 36 5nm波长左右有陡峭的截止边 ;当波长超过紫外探测器的截止波长 (36 5nm左右 ) ,探测器的响应度减小了三个数量级以上 .该紫外探测器的响     

Al0.3Ga0.7N MSM紫外探测器研究

用MOCVD生长的未掺杂的疗n-Al0．3Ga0．7N制备了MSM结构紫外探测器。器件在5.3V偏压时暗电流为1nA,在315nm波长处有陡峭的截止边,在1V偏压下305nm峰值波长处探测器的电流响应率为0．023A／W,要进一步提高器件的响应率,方法之一是优化器件的结构参数,尽量减小叉指电极的宽度。为了检验Au／n-Al0．3Ga0．7N肖特基接触特性,电击穿MSM右边结,由正向I-V特性曲线计算出理想因子n～1．05,零偏势垒高度ФB0～1．16eV,表明形成的Au／n-Al0．3Ga0．7N肖特基结较为理想。     

AIInGaN／GaN PIN紫外光电探测器的研制

用AlInGaN四元合金代替AlGaN作为PIN探测器的有源层,研制出AlInGaNPIN紫外探测器。详细介绍了该器件的结构设计和制作工艺,并对器件进行了光电性能测试。测试结果表明,器件的正向开启电压约为1．5V,反向击穿电压大于40V;室温-5V偏压下,暗电流为33pA,350nm处峰值响应度为0．163A／W,量子效率为58％。     

具有偏压可调量子点的光谱自适应红外光电探测器(上)

量子点红外光电探测器的光谱响应呈现出一种与偏压有关的变化．本文介绍一种新的信号处理技术,该技术利用这种与偏压有关的光谱变化来综合处理被调到用户规定的一个宽光谱范围内的测量结果．这种技术基于两个步骤,首先,通过量子点红外光电探测器的一族偏压控制光谱(对应一组预选的偏压)的加权重叠,最恰当地逼近理想的光谱响应。其次,对要探测的物体进行多次测量(按规定的偏压,每一种偏压测量一次),然后把测量结果与同样的权重线性地结合起来．实验证明,这种技术能够产生单峰响应,在3μm—8μm光谱范围的每一个中心波长处,单峰响应都有一个可调的FWHM(小到△λ≈0．5μm)．与原始的量子点红外光电探测器的光谱分辨率相比,这样的光谱分辨率要高出3倍。     

简明消息

GaAs作衬底的高效1300nm电吸收波导调制器圣地亚哥加州一研究小组已演示他们认为是第一个高速多量子阱吸收调制器，他们在砷化镓（GaAs）衬底上使用较薄的阶梯一缓变张弛缓冲器。该调制器是在1300nm波长．适合在模拟光纤线路上传输微波信号．并可望在GaAs衬底上与其它光电子器件作单片集成。在-1.79V的最佳偏置电压下，该波导调制器的电-光斜率效率达0．56／V，平均传输强度为46％．这个效率与磷化钢（InP）衬底上1300nm波长多量子阶结构所达到的差不多。在超过17mW的光学饱和光强下，其RC限制的3dB带宽为20GHz。该调制器结构的晶格…     

4H-SiC 雪崩光电探测器中倍增层参数的优化模拟

应用ATLAS模拟软件,设计了吸收层和倍增层分离的（SAM）4H-SiC 雪崩光电探测器（APD）结构。分析了不同外延层厚度和掺杂浓度对器件光谱响应的影响,对倍增层参数进行优化模拟,得出倍增层的最优化厚度为0.26μm,掺杂浓度为9.0×1017cm^-3。模拟分析了APD的反向IV特性、光增益、不同偏压下的光谱响应和探测率等,结果显示该APD在较低的击穿电压66.4V下可获得较高的倍增因子105;在0V偏压下峰值响应波长（250nm）处的响应度为0.11A/W,相应的量子效率为58%;临近击穿电压时,紫外可见比仍可达1.5×103;其归一化探测率最大可达1.5×1016cmHz ^1/2 W^-1。结果显示该APD具有较好的紫外探测性能。     

用于远红外探测的Si:P阻挡杂质带红外探测器研制

提出了全外延技术方案制备阻挡杂质带薄膜,避免了离子注入制备背电极层影响外延薄膜质量的技术难点.基于硅器件工艺设计制作了Si:P阻挡杂质带红外探测器.测量了器件的光电流响应谱和暗电流特性曲线,指认了叠加在光电流响应谱上的尖锐杂质峰对应阻挡层中磷原子的杂质跃迁.研究了器件在低温下小偏压范围内的暗电流起源.通过对计算结果分析,排除了该区域暗电流起源于热激发电导和跳跃式电导的可能,指出暗电流来自器件对冷屏的光电响应.器件工作温度5 K,工作偏压1.6 V时,响应波段覆盖2.5~40μm,峰值波长28.8μm,峰值响应率20.1 A/W,峰值探测率3.7×1013cm·Hz1/2/W(背景光子通量低于1013ph/cm2·s).     

背入射AlxGa1-xN64×1线列焦平面太阳光盲探测器

在蓝宝石衬底上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N／Al0.5Ga0．5NP—I—N型64元线列焦平面太阳光盲紫外探测器。测试了器件的光谱响应,其截止波长为285nm,在275nm峰值波长处的零偏电流响应率为20mA／W。测试了线列器件各元在5V反偏压下的暗电流,结果表明暗电流大约在10^-8A数量级,暗电流分布均匀。线列器件各元的紫外光响应均匀性较好。     

高速集总型双耗尽电吸收调制器的研制

设计并研制了一种新的直脊波导集总型电吸收调制器——集总型双耗尽电吸收调制器（D-EAM）。同时,作为实验对照组,还制备了一种普通有源区结构的电吸收调制器（N—EAM）。两种器件的测试结果对比分析表明,D-EAM的电容明显要小于N—EAM。脊波导长度为250μm,宽度为2．5弘m的D-EAM在－3V偏压下电容为0．225pF,对应的调制带宽估算为28．3GHZ;1550nm输入波长条件下,D-EAM在偏压为－1V至－2V之间调制效率最大,达到10dB／V,而－3V、－6V下的调制深度分别为22dB和26dB,满足40Gbit／s光纤通信要求。     

高边缘击穿和扩展光谱的圆形单光子雪崩二极管（英文）

介绍了一种0. 18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的新型宽光谱荧光相关谱探测器,其为高边缘击穿、扩展光谱和低暗计数率的圆形单光子雪崩二极管(SPAD).该器件由p+/deep n-well结,p-well保护环和多晶硅保护环组成.通过Silvaco TCAD 3D器件仿真,直径为10μm的圆形p+/deep n-well SPAD器件具有较高边缘击穿特性.此外,p+/deep n-well结SPAD比p+/n-well结SPAD具有更长的波长响应和扩展光谱响应范围.该器件在0. 5 V过量偏压下,可在490～775 nm波长范围内实现超过40%的光子探测率.该圆形p+/deep n-well SPAD器件在25℃时具有较好雪崩击穿为15. 14 V,具有较低暗计数率为638 Hz.     

高边缘击穿和扩展光谱的圆形单光子雪崩二极管

介绍了一种0. 18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的新型宽光谱荧光相关谱探测器,其为高边缘击穿、扩展光谱和低暗计数率的圆形单光子雪崩二极管(SPAD).该器件由p+/deep n-well结,p-well保护环和多晶硅保护环组成.通过Silvaco TCAD 3D器件仿真,直径为10μm的圆形p+/deep n-well SPAD器件具有较高边缘击穿特性.此外,p+/deep n-well结SPAD比p+/n-well结SPAD具有更长的波长响应和扩展光谱响应范围.该器件在0. 5 V过量偏压下,可在490～775 nm波长范围内实现超过40%的光子探测率.该圆形p+/deep n-well SPAD器件在25℃时具有较好雪崩击穿为15. 14 V,具有较低暗计数率为638 Hz.     

GaN基肖特基结构紫外探测器

在蓝宝石(0001)衬底上采用低压金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法生长GaN外延层结构,以此为材料制作了GaN基肖特基结构紫外探测器.测量了该紫外探测器的暗电流曲线、C-V特性曲线、光响应曲线和响应时间曲线.该紫外探测器在5V偏压时暗电流为0.42nA,在10V偏压时暗电流为38.5nA.在零偏压下,该紫外探测器在250nm～365nm的波长范围内有较高的响应度,峰值响应度在363nm波长处达到0.12A/W,在365nm波长左右有陡峭的截止边;当波长超过紫外探测器的截止波长(365nm左右),探测器的响应度减小了三个数量级以上.该紫外探测器的响应时间小于2μs.     

高速高效光电探测器的制备、测试及特性分析

报道了一种垂直入射的InP基InGaAs pin光电探测器,介绍了它的制备和测试方法并对器件所展示出的高效,高速,高线性度特性进行了分析。器件的暗电流密度在0和-5V偏压时分别为1.37×10-5 A/cm2和93×10-5 A/cm2;在1.55μm波长,-3V偏压下,器件的线性光响应高达28mW,相应的最大线性电流为17mA,响应度达到0.61A/W(无减反射膜);在-5V偏压下,器件获得高达17.5GHz的3dB带宽。     

TiO2薄膜紫外探测器的光电特性

采用溶胶-凝胶法（Sol-Gel），在Si衬底上生长了TiO2纳米薄膜，并用此材料制备了光电导型的TiO2薄膜紫外光探测器．通过测量探测器的光电流与照射光波长的关系，可以看出，TiO2探测器在紫外波段230～280nm有很明显的光响应，光电流谱线近乎平坦；在280nm处光响应出现明显下降，且跨度较大，直至360nm又再次趋于平坦．测量了250nm波长处的响应度和外加偏压的关系，发现响应度随外加偏压的增加而增加，5V时达到饱和．     

具有偏压可调量子点的光谱自适应红外光电探测器（下）

新墨西哥大学的研究人员制作了两个分开的量子点红外光电探测器，它们在本文中被称为QDIP 1198和QDIP 1199。这两个器件的由偏压控制的光谱响应集已经测得，并在后处理技术中被用来产生具有可变FWHM和可变中心波长的模拟可调光谱响应。如图5所示，这两个探测器的光谱响应略有不同。     

飞秒激光与准分子激光制作碲掺杂硅探测器

采用飞秒激光扫描P型单晶硅衬底上的碲单质膜层,实现了碲元素在硅中的N型掺杂,随后利用准分子激光对掺杂样品进行退火处理,制备了碲掺杂硅单晶材料。利用该材料研制出了在室温下具有高响应的碲掺杂硅探测器。在-4V的反向偏压下,光电响应在1000nm处达到0.86A/W,外量子效率大于106.6%;随着反向偏压的增加,光电响应增加,同时截止波长向红外方向拓展,在-8V偏压下,截止波长达到了1235nm;在-16V偏压下,测得响应在1080nm处最高达到3.27A/W。     

AlxGa1-xN日盲紫外探测器及其焦平面阵列

报道了320×256元AlxGa1-xN日盲型紫外探测器及其焦平面阵列探测器的研制情况,介绍了材料生长、器件制备工艺和器件的光电特性.器件的开启电压大于3.5 V,-0.5 V偏压时暗电流小于1.2×10-12A(φ=300 μm台面),光谱响应范围260～280 nm,268 nm峰值波长的响应度大于0.095 A/W.器件实现了日盲紫外成像演示.