AlGaN肖特基紫外探测器的γ辐照效应

对AlGaN 肖特基紫外探测器件用不同剂量的γ射线进行辐照,测量了器件辐照前后的电流-电压特性、电容-频率曲线和响应光谱曲线的变化.实验发现γ辐照对器件的暗电流没有产生大的影响,但大剂量的辐照有使肖特基势垒高度降低的趋势.同时辐照还引起了器件的电容的频率特性的增强,并且降低了器件的响应率.这些现象可能是γ辐照在AlGaN材料中诱生了新的缺陷能级造成的.     

一种肖特基势垒增强型N-AlGaN基MSM日盲紫外光电探测器

研制一种以薄的高阻Al Ga N覆盖层作为肖特基势垒增强层的N-Al Ga N基金属-半导体-金属(MSM)日盲紫外光电探测器。与无覆盖层的参考器件相比,覆盖高阻Al Ga N层后探测器的暗电流大幅度减小。在5 V偏压下,覆盖高阻Al Ga N层的光电探测器的暗电流为1.6 p A,响应度为22.5 m A/W,日盲紫外抑制比大于103,探测率为6.3×1010cm·Hz1/2/W。     

一种肖特基势垒强型N-AlGaN基 MSM日盲紫外光电探测器

研制一种以薄的高阻AlGaN覆盖层作为肖特基势垒增强层的N?AlGaN基金属?半导体?金属（MSM）日盲紫外光电探测器。与无覆盖层的参考器件相比,覆盖高阻AlGaN层后探测器的暗电流大幅度减小。在5 V偏压下,覆盖高阻AlGaN层的光电探测器的暗电流为1.6 pA,响应度为22.5 mA/W,日盲紫外抑制比大于103,探测率为6.3×1010 cm·Hz1/2/W。     

Pt-GaAs肖特基势垒雪崩光电探测器的研究

Pt-GaAs肖特基势垒雪崩光电探测器已研制成功。器件制作在施主浓度为0.5～31015cm-3、厚度约为20m的GaAs外延层上。为防止边缘击穿,用能量为500keV、剂量为11015cm-2的质子轰击,在直径为150m的光敏区外形成高阻保护区。半透明的Pt肖特基势垒膜用特殊的蒸发法形成。器件的峰值响应波长随偏压的改变可以从8600()移动到8835(),截止波长可延伸到9700(),观察到明显的Franz-Keldysh效应。器件倍增可达100以上;暗电流仅几纳安;过剩噪声系数为7;上升、下降时间短于1ns。这种器件可与FET实现平面集成。     

PtSi／p－Si肖特基势垒红外探测器的研制

介绍了ＰｔＳｉ／ｐ－Ｓｉ肖特基势垒红外探测器（简称ＩＲ－ＳＢＤ）的优化结构及探测机理，给出了探测器的光增益模型，并对器件进行了制作及性能测试。器件在７７Ｋ下，反偏４Ｖ时的反向漏电流为５×１０（－６）μＡ，对１．５２μｍ红外光的灵敏度为２．６９×１０（－２）Ａ／Ｗ，量子效率为２．４％。     

PtSi／p－Si肖特基势垒红外探测器的研制

介绍了ＰｔＳｉ／ｐ－Ｓｉ肖特基势垒红外探测器（简称ＩＲ－ＳＢＤ）的优化结构及探测机理，给出了探测器的光增益模型，并对器件进行了制作及性能测试。器件在７７Ｋ下，反偏４Ｖ时的反向漏电流为５×１０（－６）μＡ，对１．５２μｍ红外光的灵敏度为２．６９×１０（－２）Ａ／Ｗ，量子效率为２．４％。     

高响应度GaN肖特基势垒紫外探测器的性能与分析

制作了反向饱和电流为5.5×10-14 A/cm2,势垒高度为1.18eV的GaN肖特基势垒紫外探测器.测量了探测器分别在零偏压及反向偏压下的光谱响应度,响应度随反向偏压无显著变化,零偏压下峰值响应度在波长358.2nm处达到了0.214A/W.利用波长359nm光束横向扫描探测器的光敏面,测量了探测器在不同偏压下的空间响应均匀性,相应偏压下的光响应在光敏面中央范围内响应幅值变化不超过0.6%.光子能量在禁带边沿附近的光束照射下,GaN肖特基势垒紫外探测器存在势垒高度显著降低现象,这种现象在肖特基透明电极边沿及其压焊电极附近表现得更为突出.探测器在368和810nm波长光一起照射时的开路电压比只有368nm光照射时的开路电压大,而零偏压下两者的光电流近似相等.利用这种开路电压变化效应估算了探测器在368nm光照射下,表面被俘获空穴的面密度变化量约为8.4×1010 cm-2.     

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     

Schottky barriers on n-GaN grown on SiC

Characteristics of Schottky barriers fabricated on n-type GaN were investigated. The barriers were formed by vacuum thermal evaporation of Cr, Au, and Ni. Current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) characteristics of the barriers were measured in a wide temperature and current density range. Fundamental parameters (barrier height and built-in potential) of the Schottky barriers were determined. The dependence of the barrier ideality factor on doping concentration in GaN was measured. Correlation between the barrier height and metal work function was observed. The electron affinity for GaN was determined using both C-V and I-V characteristics. The current flow mechanism through the barriers is discussed.     

Pt/n-GaN肖特基接触的退火行为

在金属有机物气相外延 (MOVPE)方法生长的非故意掺杂的n GaN上用Pt制成了肖特基接触 ,并在 2 5 0～6 5 0℃范围内对该接触进行退火 .通过实验发现 ,Pt与非故意掺杂n GaN外延薄膜可以形成较好的肖特基接触 ,而适当的退火温度可以有效地改善Pt/n GaN肖特基接触的性质 .在该实验条件下 ,40 0℃温度下退火后的Pt/n GaN肖特基接触 ,势垒高度最大 ,理想因子最小 .在 6 0 0℃以上温度退火后 ,该接触特性受到破坏 ,SEM显示在该温度下 ,Pt已经在GaN表面凝聚成球 ,表面形成孔洞.     

石墨烯-GaN肖特基紫外探测器

报道了使用石墨烯作为阳极材料的GaN肖特基型紫外探测器.介绍了光敏面为1 mm×1 mm的新型肖特基紫外探测器的制备过程.并对器件进行了响应光谱、I-V特性测试.器件的响应光谱较为平坦,峰值响应度为0.175 A/W;通过对石墨烯进行化学修饰,使峰值响应度增加到0.23 A/W.并根据热电子发射理论,计算出了器件掺杂前后的肖特基势垒高度分别为0.477 eV和0.882 eV,验证了器件性能的提高主要原因是石墨烯功函数的增加.     

AlGaN／GaN P-I-N紫外探测器的电子辐照效应

制备了Al0.1 Ga0.9N/GaN异质结P-I-N结构可见盲正照射紫外探测器.用能量为O.8MeV的电子对器件依次进行注量为5×1014,5×1015和5×1016n/cm2的辐照.通过测量辐照前后器件的Ⅰ-Ⅴ曲线和光谱响应曲线,讨论了不同注量的电子辐照对Al0.1Ga0.9N/GaN异质结P-I-N器件性能的影响.实验表明,小注量的电子辐照对器件的反向暗电流影响不大,当电子注量≥5×1O16n/cm2时才使器件的暗电流增大一个数量级.为了分析器件的辐照失效机理,制备SiN/GaN的MIS结构,并对其进行电子辐照,发现SiN/GaN之间的界面态随着电子辐照注量的增加而增加.这表明,器件的暗电流的增大的原因之一为钝化层与GaN材料之间因为辐照诱生的界面态.辐照前后器件的光谱响应曲线表明,电子辐照对器件的响应率没有产生明显的影响.     

Low Temperature Characteristics of Schottky Barrier Single Electron and Single Hole Transistors

Schottky barrier single electron transistors (SB‐SETs) and Schottky barrier single hole transistors (SB‐SHTs) are fabricated on a 20‐nm thin silicon‐on‐insulator substrate incorporating e‐beam lithography and a conventional CMOS process technique. Erbium‐ and platinum‐silicide are used as the source and drain material for the SB‐SET and SB‐SHT, respectively. The manufactured SB‐SET and SB‐SHT show typical transistor behavior at room temperature with a high drive current of 550 μA/μm and ?376 μA/μm, respectively. At 7 K, these devices show SET and SHT characteristics. For the SB‐SHT case, the oscillation period is 0.22 V, and the estimated quantum dot size is 16.8 nm. The transconductance is 0.05 μS and 1.2 μS for the SB‐SET and SB‐SHT, respectively. In the SB‐SET and SB‐SHT, a high transconductance can be easily achieved as the silicided electrode eliminates a parasitic resistance. Moreover, the SB‐SET and SB‐SHT can be operated as a conventional field‐effect transistor (FET) and SET/SHT depending on the bias conditions, which is very promising for SET/FET hybrid applications. This work is the first report on the successful operations of SET/SHT in Schottky barrier devices.     

Cu/,Ni/4H-SiC Schottky势垒的退火研究

采用磁控溅射方法分别在n型4H-SiC上沉积Cu,Ni金属薄膜形成Schottky接触，并进行不同温度下的退火，通过I-V和C-V测试，研究不同退火温度对Schottky势垒高度以及理想因子的影响. 研究结果表明，对Cu,Ni金属，适当的退火温度能提高其与4H-SiC所形成的Schottky势垒高度，改善理想因子，但若退火温度过高，则会导致接触的整流特性退化.器件在退火前后，反向漏电流都较小. 热电子发射是其主要的输运机理. 所制备的金属半导体接触界面比较理想，无强烈费米能级钉扎     

GaN基PIN紫外探测器的质子辐照效应

制备了GaN基PIN结构紫外探测器。用能量为2MeV的质子对器件依次进行注量为5×10^14cm^-2和2×10^15cm^-2的辐照。通过测量辐照前后器件的Ⅰ-Ⅴ曲线和光谱响应曲线，讨论了不同注量的质子辐照对GaN基紫外探测器件性能的影响。Ⅰ-Ⅴ特性表明，辐照使器件的反向暗电流增大，正向开启电流减小，并减小了器件的响应率，使峰值响应波长向短波方向稍有移动。为分析器件的辐照失效机理，研究了质子辐照对GaN材料的拉曼散射谱（Raman谱）和光致发光谱（PL谱）的影响。拉曼散射谱表明，A1（LO）模式随辐照注量向低频移动，通过拟合A1（LO）谱形，得到辐照使材料的载流子浓度降低的结果。PL谱表明，辐照使主发光峰和黄光峰强度降低，并出现一些新的发光峰，分析认为这是由于辐照引起了N空位缺陷和其他一些缺陷的亚稳态造成。     

基于准垂直结构GaN肖特基二极管的S波段限幅器研究

当今高功率微波技术发展迅速,电子设备所面临的威胁巨大。GaN肖特基二极管具有较小的开启电压和较高的击穿电压,特别适用于大功率整流电路。文章介绍了一种基于准垂直结构GaN肖特基二极管整流的高功率微波限幅器。测试结果表明,该限幅器在2～4 GHz频带内,可承受脉宽10μs、占空比1%、峰值超过1000 W的功率;其小信号插损小于1 dB,输入输出驻波比小于1.5。该限幅器插损小、耐功率高,可广泛应用于接收机中以提升其可靠性。     

Pt/CdS Schottky紫外探测器的光电性能研究

制备了Pt/CdS Schottky紫外探测器,对Pt/CdS Schottky紫外芯片对中波红外（3～5μm）的透过率进行了研究,并对器件光电性能进行了测试分析。通过优化 Pt 电极制备条件及对 SiO2增透膜的研究,使Pt/CdS Schottky紫外芯片对中波红外波段的透过率达到85%。室温300 K下,所制备Pt/CdS Schottky紫外探测器在零偏压处的背景光电流为-0.063 nA,在＋6 V时的暗电流密度为7.6×10-7 A/cm2,R0A达到7.2×104?·cm2,其50%截止波长为510 nm。