一种新型GaN基肖特基结构紫外探测器

提出了一种新型GaN基肖特基结构紫外探测器.该结构在常规的GaN肖特基结构紫外探测器上外加了一层禁带宽度更大的n型AlGaN层，模拟计算结果表明：与常规器件结构相比，该结构能有效地减小表面复合的影响，提高了器件的量子效率.进一步地研究结果还表明：采取较薄、载流子浓度较高的AlGaN层更有利于提高这种新结构器件的量子效率. 关键词： GaN 肖特基结构 紫外探测器 AlGaN     

GaN基p-i-n和肖特基紫外探测器的响应光谱及暗电流特性

研究了p-i-n型和肖特基型Ga N基紫外探测器的响应光谱和暗电流特性。实验发现,随着p-Ga N层厚度的增加,p-i-n型紫外探测器的响应度下降,并且在短波处下降更加明显。肖特基探测器的响应度明显比pi-n结构高,主要是由于p-Ga N层吸收了大量的入射光所致。肖特基型紫外探测器的暗电流远远大于p-i-n型紫外探测器的暗电流,和模拟结果基本一致,主要是肖特基型探测器是多子器件,而p-i-n型探测器是少子器件。要制备响应度大、暗电流小的高性能Ga N紫外探测器,最好采用p-Ga N层较薄的p-i-n结构。     

p-GaN层厚度对GaN基p-i-n结构紫外探测器性能的影响

研究了p-GaN层厚度对GaN基pin结构紫外探测器性能的影响.模拟计算表明：较厚的p-GaN层会减小器件的量子效率,然而同时也会减小器件的暗电流,较薄的p-GaN层会增加器件的量子效率,但是同时也增加了器件的暗电流.进一步的分析表明,金属和p-GaN之间的结电场是出现这种现象的根本原因.在实际的器件设计中,应该根据实际需要选择p型层的厚度. 关键词： GaN 紫外探测器 量子效率 暗电流     

一种减小GaN基肖特基结构紫外探测器暗电流的方法

提出了一种减小GaN肖特基结构紫外探测器暗电流的方法.该方法是在普通的GaN肖特基结构的表面增加一层薄的p-GaN.模拟计算结果表明,该层p-GaN能增加肖特基势垒高度,从而减小了器件的暗电流,提高了器件性能.进一步的计算还发现,对于p型载流子浓度较高的情况下,只需要很薄的一层p-GaN就能显著增加肖特基势垒高度,对于p型载流子浓度较低的情况下,则需要较厚的一层p-GaN才能有较好的肖特基势垒高度增加效果. 关键词： GaN 肖特基结构 紫外探测器 暗电流     

结构参数对GaN肖特基紫外探测器性能的影响及器件设计

研究了GaN肖特基结构(n^--GaN /n⁺-GaN)紫外探测器的结构参数对器件性能的影响机理。模拟计算结果表明:提高肖特基势垒高度和减小表面复合速率,不仅可以增加器件的量子效率,而且可以极大地减小器件的暗电流;适当地增加n^--GaN层厚度和载流子浓度可以提高器件的量子效率,但减小n^--GaN层的载流子浓度却有利于减小器件的暗电流。我们针对实际应用的需要,提出了一个优化器件结构参数的设计方案,特别是如果实际应用中对器件的量子效率和暗电流都有较高的要求,肖特基势垒高度应该≥0.8 eV,n^--GaN层的厚度≥200 nm,载流子浓度1×10¹⁷ cm^-3 左右,表面复合速率＜1×10⁷ cm/s。     

穿透型V形坑对GaN基p-i-n结构紫外探测器反向漏电的影响

研究了GaN基p-i-n（p-AlGaN/i-GaN/n-GaN）结构紫外探测器的漏电机理．实验发现,在位错密度几乎相同的情况下,基于表面有较高密度的V形坑缺陷材料制备的器件表现出较高的反向漏电．进一步的SEM测试发现,这种V形坑穿透到有源区i-GaN、甚至n-GaN层．在制备p-AlGaN电极时,许多金属会落在V形坑中,从而与i-GaN形成了肖特基接触,有些甚至直接和n-GaN形成欧姆接触．正是由于并联的肖特基接触和欧姆接触的存在导致了漏电的增加． 关键词： GaN 紫外探测器 V形坑 反向漏电     

GaN基p-i-n型雪崩探测器的制备与表征

制备和表征了p-i-n型的GaN基雪崩探测器.器件在-5V下的暗电流约为0.05 nA,-20 V下的暗电流小于0.5 nA.响应增益-偏压曲线显示,可重复的雪崩增益起始于80 V附近,在85 V左右增益达到最大为120,表明所制备的器件具有较好的质量.C-V测量用来确定载流子的分布和耗尽信息,结果显示,P型层在15 ...     

以弱p型为有源区的新型p-n结构GaN紫外探测器

提出了以弱p型（p^－-GaN）为有源区的p-n结构GaN紫外探测器.由于弱p型层的载流子浓度较低,很容易增加耗尽区的宽度,从而可以增加器件的量子效率.通过模拟计算,研究了金属与p^－-GaN层的肖特基接触势垒高度、p^－-GaN层厚度等参数对器件性能的影响.研究结果表明,降低金属与p^－-GaN层的接触势垒高度、适当减小p^－-GaN层厚度能够实现有源层方向单一的内建电场,从而提高器件的量子效率.要制备出 关键词： 弱p型GaN 紫外探测器 量子效率     

器件参数对GaN基n~+-GaN/i-Al_x Ga_(1-x)N/n~+-GaN结构紫外和红外双色探测器中紫外响应的影响

研究了AlGaN层参数对GaN基n+-GaN/i-AlxGa1-xN/n+-GaN结构紫外和红外双色探测器中紫外响应的影响规律及物理机制.模拟计算发现:降低AlGaN层本底载流子浓度会增加器件的量子效率,当本底载流子浓度不能进一步降低时,可以通过减小AlGaN层的厚度以保证器件的量子效率.在材料生长和器件工艺过程中都应减少界面态.外加较小的反向偏压能大幅度提高紫外量子效率,分析表明,GaN/AlGaN/GaN形成的两个背靠背、方向相反的异质结电场是出现这些现象的根本原因.在实际器件设计中,应该根据需要调节各结构参数,以保证器件的量子效率.     

背照射和正照射p-i-n结构GaN紫外探测器的i-GaN和p-GaN厚度设计

研究了i-GaN和p-GaN厚度对背照射和正照射p-i-n结构GaN紫外探测器响应光谱的影响。模拟计算发现:对于背照射结构, 适当地减小i-GaN厚度有利于提高探测器的响应, 降低i-GaN层的本底载流子浓度也有利于提高探测器的响应;p-GaN的欧姆接触特性好坏对探测器的响应影响不大, 适当地增加p-GaN厚度可以改善探测器性能。而正照射结构则不同, i-GaN厚度对探测器的响应度影响不大, 但欧姆接触特性差将严重降低探测器的响应, 适当地减小p-GaN厚度可以大幅度改善探测器的响应特性。能带结构和入射光吸收的差别导致了正照射和背照射探测器结构中i层和p层厚度的选择和设计不同。     

金属有机化学汽相沉积生长InGaN薄膜的研究

以Al2O3为衬底,采用金属有机汽相沉积（MOCVD）技术在GaN膜上生长了InxGa1-xN薄膜。以卢瑟福背散射／沟道技术和光致发光技术对InxGa1-xN／GaN/Al2O3样品进行了分析,研究表明,金属有机汽相沉积生长高In组分InxGa1-xN薄膜有一最佳TMIn/TEGa摩尔流量比。在一定范围内,降低其摩尔流量比,合金的生长速率增高,In组分提高;进一步降低TMIn/TEGa摩尔流量比,导致In组分下降,研究还表明,InGan薄膜的结晶品质随In组分的增大而下降,InGan薄膜的In组分由0．04增大到0．10,其最低沟道产额比由4．1％增至11．0％。     

MOCVD生长GaAs高质量掺碳研究

利用低压金属有机化合物汽相淀积(LP-MOCVD)系统,通过调节生长参量和掺杂工艺,得到了晶格质量高、表面形貌好且空穴浓度从8×10¹⁷到4×10²¹可控的掺碳GaAs外延层,最后给出一应用实例-用重掺碳的GaAs材料做级联GaInP/GaAs/Ge太阳能电池的隧道结.     

Growth of InAlGaN Quaternary Alloys by Pulsed Metalorganic Chemical Vapor Deposition

Epitaxial growth of InAlGaN/GaN structures are performed on the c-plane sapphire by pulsed metal organic chemical vapor deposition with different triethylgallium(TEGa) flows in the growth process of InAlGaN quaternary alloys.X-ray photoelectron spectroscopy results show that the Al/In ratio of the samples increases as the TEGa flows increase in the InAlGaN quaternary growth process.High-resolution x-ray diffraction results show that the crystal quality is improved with increasing TEGa flows.Morphology of the InAlGaN/GaN heterostructures is characterized by an atomic force microscopy,and the growth mode of the InAlGaN quaternary shows a 2D island growth mode.The minimum surface roughness is 0.20 nm with the TEGa flows equaling to3.6μmol/min in rms.Hall effect measurement results show that the highest electron mobility μ is 1005.49cm~2/Vs and the maximal two-dimensional electron gas is 1.63×10~(13) cm~(-2).     

MOCVD生长的InGaN薄膜中InN分凝的研究

利用X射线衍射(XRD)技术测量了MOCVD生长的InGaN薄膜中的InN分凝量.利用Vegard定理和XRD 2θ扫描测得实验的InGaN薄膜的In组分为0.1～0.34.通过测量XRD摇摆曲线的InN(0002)和InGaN(0002)的积分强度之比测得InN在InGaN中的含量为0.0684%～2.6396%.根据XRD理论,计算出InN和InGaN的理论衍射强度.InN含量在所有样品中均小于3%,这表明样品的相分离度比较低.还发现InN在InGaN薄膜中的含量与氮气载气流量和反应室气压明显相关.     

Excitation Intensity Dependence of Free-exciton Transitions in GaN Grown by Low-pressure Metalorganic Chemical Vapor Deposition

ＥｘｃｉｔａｔｉｏｎＩｎｔｅｎｓｉｔｙＤｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆＦｒｅ┐ｅｘｃｉｔｏｎＴｒａｎｓｉｔｉｏｎｓｉｎＧａＮＧｒｏｗｎｂｙＬｏｗ┐ｐｒｅｓｕｒｅＭｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＧ．Ｄ．Ｃｈｅｎ（Ｄｅｐａｒ...     

低压MOCVD生长GaN p—n结蓝光LED

简要报道了采用一种改进的低压金属有机化物化学气相沉积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）方法制备ＧａＮｐ－ｎ结蓝光光发射二极管（ＬＥＤ），介绍了ＬＥＤ的基本特性，这种ＬＥＤ具有良好的Ｉ－Ｖ特性和光谱特性，室温下，在正向电压５Ｖ，正向电流３－２０ｍＡ的条件下，峰值波长为依Ｍｇ的掺杂浓度和退火条件的不同而不同，分别在４２５ｎｍ，４３５ｎｍ和４８０ｎｍ附近，发射谱的半峰宽约为５０ｎｍ。     

国产SiC衬底上利用AIN缓冲层生长高质量GaN外延薄膜

采用高温AlN作为缓冲层在国产SiC衬底上利用金属有机物化学气相外延技术生长GaN外延薄膜.通过优化AlN缓冲层的生长参数得到了高质量的GaN外延薄膜,其对称(0002)面和非对称(1012)面X射线衍射摇摆曲线的半峰宽分别达到130 arcsec和252 arcsec,这是目前报道的在国产SiC衬底上生长GaN最好的...     

High-Quality InSb Grown on Semi-Insulting GaAs Substrates by Metalorganic Chemical Vapor Deposition for Hall Sensor Application

High-quality InSb epilayers are grown on semi-insulting GaAs substrates by metalorganic chemical vapor deposition using an indium pre-deposition technique. The influence of Ⅴ/Ⅲ ratio and indium pre-deposition time on the surface morphology, crystalline quality and electrical properties of the InSb epilayer is systematically investigated using Nomarski microscopy, atomic force microscopy, high-resolution x-ray diffraction, Hall measurement and contactless sheet resistance measurement. It is found that a 2-μm-thick InSb epilayer grown at 450℃ with a Ⅴ/Ⅲ ratio of 5 and an indium pre-deposition time of 2.5s exhibits the optimum material quality, with a root-meansquare surface roughness of only 1.2 nm, an XRD rocking curve with full width at half maximum of 358 arcsec and a room-temperature electron mobility of 4.6 × 10~4 cm~2/V·s. These values are comparable with those grown by molecular beam epitaxy. Hall sensors are fabricated utilizing a 600-nm-thick InSb epilayer. The output Hall voltages of these sensors exceed 10 mV with the input voltage of 1 V at 9.3 mT and the electron mobility of 3.2 × 10~4 cm~2/V·s is determined, which indicates a strong potential for Hall applications.