高Al组分Ⅲ族氮化物结构材料及其在深紫外LED应用的进展

随着高 Ga 组分Ⅲ族氮化物相关研究的日趋深入和生长技术的日益成熟,人们逐渐将研究重心转向具有更宽带隙的高 Al 组分Ⅲ族氮化物.该材料常温下带隙宽至6.2 eV,可覆盖短至210 nm 的深紫外波长范围,具有耐高温、抗辐射、波长易调控等独特优点,因而是制备紫外发光器件的理想材料.目前,高 Al 组分Ⅲ族氮化物材料质量不高,所制备的深紫外 LED 发光器件仍存在内量子效率、载流子注入效率和沿 c 轴方向正面出光效率较低的难题,因而制约了高效紫外发光器件的制备.本文着重介绍了近年来在高 Al 组分Ⅲ族氮化物生长动力学方面的研究进展,总结和梳理了量子结构设计、内电场调控以及晶体场调控等方面的相关研究,以期实现高质量深紫外 LED 的制备.     

光电子技术与器件 光探测与器件

O434.222006054458快照模式紫外焦平面读出电路电容优化设计=Opti maldesign of capacitors in readout integrated circuit for snap-shot UV FPA[刊,中]/贾寒昕(中科院上海技物所传感技术国家重点实验室.上海(200083)),亢勇…//红外与激光工程.—2006,35(2).—238-243探讨了各种电容对于电路噪声的影响。考虑到紫外探测器的特点,在固定其他设计参数的基础上,通过调整电容面积的分配比例,计算了电路可以得到最佳噪声水平的电容大小。结果表明,在目前的工艺和版图限制等条件下,在上述三种电容分别取1.1、0.4、1.2pF时,输出端噪声电压为…     

用于Ⅲ族氮化物生长的紧配合喷淋头反应器

在紫外和可见光电子器件、高温电子学器件、冷阴极和太阳防护探测器的应用中,Ⅲ族氮化物是一类重要的材料.近年来,氮化物基的LED的制备成功,具有提供白光照明代替白炽灯和荧光灯的潜在能力.人们对用MOCVD方法生长GaN基材料的兴趣日益高涨,特别是对多片、均匀生长的大尺寸反应器的要求日益迫切.本文概述了紧配合喷淋头反应器的设计思想和其特性.结合Ⅲ族氮化物生长对设备的相关要求,给出了这种设备运行的一些结果.这些结果表明,这种紧配合喷淋头反应器很适合在研究和产品生产中的GaN基材料结构的生长.     

纳米微晶结构ZnO及其紫外激光

本文介绍了近年来研制Ⅱ Ⅵ族半导体激光器的一个新的途径———ZnO的纳米微晶结构。它分为两大类别 :即六角柱形蜂巢状结构和粉末状颗粒结构。都已在近紫外波段实现了室温下光泵激发的受激发射。它将是继Ⅱ Ⅵ族硒化物和Ⅲ Ⅴ族氮化物之后的新型半导体激光器材料。     

光电子技术与器件

光探测与器件TN232006021443GaN p-i-n紫外探测器的研制=GaN p-i-n ultraviolet de-tectors[刊,中]/陈江峰(上海交通大学微电子学院.上海(200092)),李雪∥半导体光电.—2005,26(6).—491-493,498研制了一种GaN p-i-n型单元器件,详细地讨论了该器件的制备工艺,并对该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在2V左右,零偏动态电阻R0约为1010~1011Ω,最大峰值响应率在365nm处为0.18~0.21A/W,器件的上升响应时间和下降时间分别为2.8ns和13.4ns。图6参9(杨妹清)TN3662006021444THz成像探测技术=I maging detection tech…     

纳米微晶结构ZnO及其紫外激光

本介绍了的年来研制Ⅱ-Ⅵ族半导体激光器的一个新的途径——ZnO的纳米微晶结构。它分为两大类别：即六角柱形蜂巢状结构和粉末状颗粒结构。都已在近紫外波段实现了室温下光泵激发的受激发射,它将是继Ⅱ-Ⅵ族硒化物和Ⅲ-Ⅳ氮化物之后的新型半导体激光器材料。     

量子点增强硅基探测成像器件的研究进展

硅基探测成像器件具有可靠性高、易集成和成本低等优点,是目前应用最广泛的探测成像器件。随着人工智能和无人驾驶等技术的日益发展,对探测成像器件提出了更高的要求,而硅基探测成像器件性能的提升成为重要的研究方向。量子点具有吸收系数大、光谱可调、发光效率高和易集成等优点,是一类优异的光谱转换和光调制材料。利用量子点材料可调制的光学特性,可以对硅基探测成像器件的功能进行拓展,从而实现紫外响应增强、红外响应拓展、紫外偏振探测和多光谱成像等功能。经过多年的研究,这一领域已经取得了一定的进展,部分技术展现出较好的应用前景。本文介绍了量子点增强硅基探测器在紫外探测、红外成像、偏振探测和多光谱成像方面的研究进展,希望能够引起国内学术界和工业界的关注和重视。     

光电子技术与器件 光探测与器件

TN366 2006032402射线数字探测器灵敏度校正的等效能谱法=Equivalentenergetic-spectrum method for digital X-ray detector sensi-tivity correction[刊,中]/梁丽红(中国特种设备检测研究中心研究开发部.北京(100013)) ,丁克勤∥光电子·激光.—2006 ,17(1) .—65-68通过分析射线成像检测的数理模型,提出等效能谱透照成像方法,对平板探测器灵敏度进行校正。利用无缺陷的高密度材料等被检试件,进行背景成像,实现在有无试件情况下的探测等效能谱成像。研究结果表明,等效能谱法增强了成像的可视化效果,对比度灵敏度提高了20 ~40灰度级,提高…     

新型硅基IV族合金材料生长及光电器件研究进展(特邀)

硅基IV族锗锡和锗铅合金材料带隙随组分可调,并可转变成直接带隙半导体材料,是研制硅基红外探测和发光器件的理想材料。本文首先介绍锗锡和锗铅材料外延生长工作,然后对锗锡光电器件的研究进展进行回顾和讨论。其中,随着锗锡合金中锡组分增加,锗锡光电探测器往高响应度和长探测截止波长方向发展;锗锡激光器的研究则集中在降低激射阈值、提高激射温度和电泵浦方面。本文还对锗铅材料和光电器件的研究进展进行简要介绍和展望。随着硅基高效光源和探测器研究的不断深入,IV族合金材料在硅基红外光电集成领域将继续展现重要的应用价值。     

低维半导体偏振光探测器研究进展

偏振光探测在遥感成像、环境监测、医疗检测和军事设备等领域都具有很好的应用价值,目前已经有一系列偏振探测和成像产品.随着信息器件进一步小型化、集成化,基于新型低维材料的偏振光探测器可以直接利用材料本征的各向异性对偏振光进行感知,在未来偏振光探测领域有很好的应用前景.很多二维/一维半导体材料,例如:黑磷, ReS_2, GaTe, GeSe, GeAs及ZrS_3等,都具有较强的本征面内各向异性,可以用于高性能偏振光探测器.基于此类低维半导体材料设计的不同结构类型的偏振光探测器已经覆盖了紫外、可见以及红外等多个波段.本文总结了近年来相关领域的研究进展和我们课题组的一些工作.     

光电子技术与器件 光探测与器件

O434．22 2006065271 Pt/CdS Schottky势垒紫外探测器的研制=Development of Pt/CdS Schottky barrier ultraviolet detectors[刊,中]/秦强(昆明物理研究所．云南,昆明(650223))。朱惜辰…//红外技术．—2006,28(4),—234-237介绍了Pt/CdS金属半导体接触Schottky势垒形成及In/CdS的欧姆接触工艺研究,由此制成了紫外探测器。测试了探测器的I-V特性,零偏下的光谱响应和器件的频率响应。观察了器件的反偏响应情况。获得的探测器在γ= 440 nm处加两伏反偏时的响应率为0．17 A/W,内量子效率最大可达64%。图7参6(严寒)     

Ⅲ族氮化物异质结构二维电子气研究进展

本文总结了近年来Ⅲ族氮化物半导体异质结构二维电子气的研究进展。从Ⅲ族氮化物材料晶格结构和特有的极化性质出发,重点讨论了AlGaN/GaN异质结构中二维电子气的性质,总结分析了异质结构中Al组分、势垒层厚度、应变弛豫度、掺杂等对二维电子气浓度和迁移率的影响,同时还涉及AlGaN/GaN/AlGaN,AlGaN/AlN/GaN和AlGaN/InGaN/GaN等异质结构二维电子气性质。     

Ⅲ族氮化物异质结构二维电子气研究进展

本文总结了近年来Ⅲ族氮化物半导体异质结构二维电子气的研究进展。从Ⅲ族氮化物材料晶格结构和特有的极化性质出发,重点讨论了AlGaN/GaN异质结构中二维电子气的性质,总结分析了异质结构中Al组分、势垒层厚度、应变弛豫度、掺杂等对二维电子气浓度和迁移率的影响,同时还涉及AlGaN/GaN/AlGaN,AlGaN/AlN/GaN和AlGaN/InGaN/GaN等异质结构二维电子气性质。     

红外探测器的新型材料——HgCdTe晶体的生长和应用

H—VI族化合物HgTe与CdTe能无限无溶,形成赝二元系合金Hgl-xCdxTe(以后简称HgCdTe)晶体材料.组分x可以从零到1.材料的物理性质随组分x的变化可连续地从半金属改变到半导体.利用HgCdTe材料制作的红外探测器,有很宽的波长覆盖,它的特点是:介电常数小、光吸收系数大、电子-空穴迁移率比高等.这种晶体是目前最有发展前途的一种红外探测器材料[1]. 一、HgCdTe晶体研究的崛起 五十年代后期以来,随着对环境温度探测的需要,人们希望能得到一种红外材料,它既能响应 8—14μm的红外波段,又能在77K以上温区工作.这就要求这种材料能具有类似InS…     

氧化锌基材料、异质结构及光电器件

Ⅱ-Ⅵ族直接带隙化合物半导体氧化锌(ZnO)的禁带宽度为3.37 eV,室温下激子束缚能高达60 meV,远高于室温热离化能(26 meV),是制造高效率短波长探测、发光和激光器件的理想材料。历经10年的发展,ZnO基半导体的研究在薄膜生长、杂质调控和器件应用等方面的研究获得了巨大的进展。本文主要介绍了以国家"973"项目(2011CB302000)研究团队为主体,在上述方面所取得的研究进展,同时概述国际相关研究,主要包括衬底级ZnO单晶的生长,ZnO薄膜的同质、异质外延,表面/界面工程,异质结电子输运性质、合金能带工程,p型掺杂薄膜的杂质调控,以及基于上述结果的探测、发光和激光器件等的研究进展。迄今为止,该团队已经实现了薄膜同质外延的二维生长、硅衬底上高质量异质外延、基于MgZnO合金薄膜的日盲紫外探测器、可重复的p型掺杂、可连续工作数十小时的同质结紫外发光管以及模式可控的异质结微纳紫外激光器件等重大成果。本文针对这些研究内容中存在的问题和困难加以剖析并探索新的研究途径,期望能对ZnO材料在未来的实际应用起到一定的促进作用。     

镓基氧化物薄膜日盲紫外探测器研究进展EI北大核心CSCD

日盲紫外探测器在国防和民用领域均具有广阔的应用前景。基于宽禁带半导体材料的日盲紫外探测器具有无需昂贵的滤光片、工作电压低、全固态、体积小、重量轻、抗干扰能力强、工作温度范围广等特点,是公认的新一代紫外探测器。在众多的宽禁带半导体材料中,以Ga_(2)O_(3)作为典型代表的镓基氧化物材料因其优异的电学和光电特性已经成为近年来微电子学和光电子学领域的研究热点,特别是其本征日盲、耐高温、耐高压、化学稳定性好等优异特点使得该类材料在日盲紫外光电探测领域展现出巨大的发展潜力。鉴于此,本文综述了不同晶体结构的Ga_(2)O_(3)、镓酸盐氧化物、镓锡氧化物、镓铝氧化物等镓基氧化物薄膜及其日盲紫外探测器研究进展。     

光电子技术与器件 光探测与器件

O434．22 2005032089 GaN基紫外光探测器研究进展=Research progress in GaN-based semiconductor UV detectors[刊,中]／徐立国 (北京工业大学电子信息与控制工程学院．北京(100022)),谢 雪松…∥半导体光电．-2004,25(6)．-411-416 介绍了不同类型的GaN基半导体光电探测器的结构 和性能,回顾了其发展历史,并且综述了GaN基紫外光电 探测器的研究新进展。图3参25(严寒) O434．22 2005032090 6H-SiC pn结紫外光探测器的模拟与分析=Simulation and analysis of 6H-SiC pn junction ultraviolet photodetector [刊,中]／周拥华(西安电子科技大学微电子研究所．陕西,     

氧化锌基材料、异质结构及光电器件

Ⅱ-Ⅵ族直接带隙化合物半导体氧化锌（ZnO）的禁带宽度为3.37 eV,室温下激子束缚能高达60 meV,远高于室温热离化能（26 meV）,是制造高效率短波长探测、发光和激光器件的理想材料。历经10年的发展,ZnO基半导体的研究在薄膜生长、杂质调控和器件应用等方面的研究获得了巨大的进展。本文主要介绍了以国家“973”项目（2011CB302000）研究团队为主体,在上述方面所取得的研究进展,同时概述国际相关研究,主要包括衬底级ZnO单晶的生长,ZnO薄膜的同质、异质外延,表面/界面工程,异质结电子输运性质、合金能带工程,p型掺杂薄膜的杂质调控,以及基于上述结果的探测、发光和激光器件等的研究进展。迄今为止,该团队已经实现了薄膜同质外延的二维生长、硅衬底上高质量异质外延、基于MgZnO合金薄膜的日盲紫外探测器、可重复的p型掺杂、可连续工作数十小时的同质结紫外发光管以及模式可控的异质结微纳紫外激光器件等重大成果。本文针对这些研究内容中存在的问题和困难加以剖析并探索新的研究途径,期望能对ZnO材料在未来的实际应用起到一定的促进作用。     

辐射与发光 辐射测量与装置

TH765.2 2006031857全天候气象专用B波段紫外辐照计的研制=Developmentof special meteorological UV-B radiometer for all-cli mate[刊,中]/张保洲(北京师范大学天文系,北京市重点应用光学实验室.北京(100875)) ,王术军…∥计量学报.—2006 ,27(1) .—25-27 ,38研制了一种可全天候应用的B波段紫外辐照度及紫外指数测试系统,着重介绍其主要技术环节及性能,与国内现用的同类仪器进行了性能比对,分析了仪器试观测的结果。证明该仪器在带外杂光、余弦响应、温度控制等方面具有优良的性能,软件功能齐全,操作方便。图3表1参6(杨妹清)辐射与…     

第三代半导体Ⅲ族氮化物的物理与工程——从基础物理到产业发展的典范

以氮化镓(GaN)为代表的Ⅲ族氮化物属于宽禁带半导体,即通常所谓"第三代"半导体材料。作为Si、Ge以及传统Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体之后的新一代半导体材料,GaN具有更大的禁带宽度、更高的击穿电场、更稳定的物理化学性质等优异特性,已经成为半导体研究极为重要的领域和国家重大研究方向。尽管Ⅲ族氮化物的晶体质量与传统半导体材料相比仍然有很大差距,但并不妨碍Ⅲ族氮化物及其量子结构在光电器件及电子器件中的广泛应用,围绕GaN及其他相关氮化物半导体的研究和开发,在物理与工程方面都具有极为特殊的意义,是基础物理研究和产业化应用结合的典范。