日盲雪崩探测器滤波膜系的优化设计及器件性能的影响

利用传输矩阵法设计了空气与基本膜系之间具 有3个周期减反膜结构的日盲紫外探测器滤波膜系,并利用半导体 器件仿真软件Atlas分析集成了滤波膜系的GaN/AlGaN异质结雪崩光电探测器(APDs)的光 电性能。研究结果表明,相对 无减反射膜的滤波膜系,本文设计的膜系明显提高了光在日盲区的透过率及截止区的反射率 ,使GaN/AlGaN APDs有更 加平滑的光谱响应曲线、更大的响应度、更陡峭的响应截止边频及更好的滤波性能;同时, GaN/AlGaN APDs比传统AlGaN APDs 更有利于光生空穴的注入,使GaN/AlGaN APDs的最大光谱响应度及紫外/可见抑制比较传统的 APDs提高超过300%。     

微弱日盲紫外电晕自动实时检测方法

针对目前商用日盲紫外/可见光双谱段电晕探测仪对故障的判定效率低且容易受噪声干扰问题,本文提出了一种微弱日盲紫外电晕自动实时检测方法。在分析电晕目标和噪声时间域统计特性的基础上,该方法利用电晕目标在时间域连续的特点,首先完成灰度图像二值化、形态学膨胀等预处理,其次将N帧连续图像累加后阈值化,最后进行特征提取,获取电晕位置、面积等特征信息,实现电晕的自动实时检测。在完成设备辐射标定的基础上,可立即回溯得到故障的光子计数参考值。建立了该方法的探测概率、虚警率数学模型。将其在高速数字处理平台TMS320DM642上实现并输入测试视频,结果表明:在典型参数情况下该方法单次检测虚警概率为2.85×10^-5,处理时间小于120 ms,可实现微弱日盲紫外电晕的实时检测。     

日盲探测器高Al组分n-Al0.6Ga0.4N欧姆接触

研究了应用于目盲探测器的高Al组分Si掺杂n型Al0.6Ga0.4N与两层金属层Ti(20nm)/Al(100nm)之间的欧姆接触.在制作金属电极前用煮沸王水对样片进行表面预处理,会属制作后再在N2氛了围中做快速热退火处理.使用高精度XRD测试样品表面特性,并对不同温度下的情况进行比较.样品的比接触电阻率是用环形传输线模型通过Ⅰ-Ⅴ测试得到.670℃下90s退火得到最优ρc为3.42×10-4n·cm2.将该处理方法应用到实际的背照式AlGaN p-i-n日盲探测器中,探测器的光谱响应度和反向特性等参数得到很大的优化.     

高温AlN为模板的AlGaN基p-i-n背照式日光盲探测器

第一次报道了以高温AlN为模板层的AlGaN基p-i-n背照式日光盲探测器的制作和器件特性.利用MOCVD方法在(0001)面的蓝宝石衬底上生长了探测器的AlxGa1-xN多层外延材料.在无需核化层的高温AlN模板上生长了p-i-n背照式日光盲探测器的无裂纹高Al组分(0.7)AlGaN多层外延结构.利用在线反射监测仪、三轴X射线衍射及原子力显微镜表征了外延材料的晶体质量.在1.8V的反向偏压下,制作的探测器表现出了日光盲响应特性,在270nm处最大响应度为0.0864A/W.具有约3.5V的正向开启电压,大于20V的反向击穿电压,在2V的反向偏压下暗电流小于20pA.     

透射式碲铷光电阴极的工艺和特性研究

主要介绍对紫外敏感的碲铷光电阴极的工艺和特性研究,采用“分步重复”和微碲处理等工艺手法,可有效地提高光电阴极灵敏度和改善光谱性能。同时对其日盲性能进行探讨,得出该阴极的日盲特性和暗电流特性优于同类碲铯,碲铯铷光电阴极的结论。     

日盲探测器高Al组分n-Al_(0.6)Ga_(0.4)N欧姆接触(英文)

研究了应用于日盲探测器的高Al组分Si掺杂n型Al0.6Ga0.4N与两层金属层Ti（20nm）/Al（100nm）之间的欧姆接触.在制作金属电极前用煮沸王水对样片进行表面预处理,金属制作后再在N2氛围中做快速热退火处理.使用高精度XRD测试样品表面特性,并对不同温度下的情况进行比较.样品的比接触电阻率是用环形传输线模型通过I-V测试得到.670℃下90s退火得到最优ρc为3.42×10-4Ω·cm^2.将该处理方法应用到实际的背照式AlGaN p-i-n日盲探测器中,探测器的光谱响应度和反向特性等参数得到很大的优化.     

溶胶-凝胶提拉法制备MgxNi1－xO薄膜与表征

利用溶胶-凝胶提拉法在石英玻璃衬底上制备出吸收边波长位于地球表面太阳光谱日盲区(240～280nm)内的MgxNi1－xO薄膜．XPS和XRD结果显示，MgxNi1－xO在1000℃下形成具有立方结构的固溶体；紫外可见吸收谱结果表明，MgxNi1－xO吸收边随着Mg含量的变化而发生改变，当Mg含量x在0.2～0.3之间时，薄膜的吸收边波长在248～276nm范围内可调;光电响应测试结果表明，MgxNi1－xO薄膜（ｘ＝0.3）对太阳光不敏感,而对波长为254nm的紫外光具有很好的光电导特性，光照前后薄膜电阻变化率达40％，因此，我们可以认为MgxNi1－xO（x=0.2～0.3）薄膜材料有望应用于日盲区的紫外探测．     

高抑制比背照式AlxGa1-xN pin日盲紫外探测器研究

利用现有外延材料生长技术和器件工艺技术,生长了背照式AlxGa1-xN pin外延材料,并用生长的材料制作了日盲紫外探测器,测试结果表明器件在0V偏压下抑制比达到了6 400。在此基础上,较详细地分析了偏置电压、p-AlxGa1-xN载流子浓度和Al组分、极化效应对背照式AlxGa1-xN pin日盲紫外探测器抑制比的影响及非日盲光生载流子的限制机制。分析表明,提高p-AlxGa1-xN载流子浓度和GaN/AlxGa1-xN异质结极化强度是现有技术条件下提高器件抑制比的有效途径。     

背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.40Ga0.60N 异质结 p-i-n 太阳光盲紫外探测器成

在蓝宝石上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.40Ga0.60N 异质结 p-i-n 太阳光盲紫外探测器. 从器件的正向I-V特性曲线计算了理想因子n与串联电阻RS分别为3和93Ω. 器件在零偏压下275nm峰值波长处的外量子效率与探测率分别为9%和4.98e11cm·Hz1/2/W,分析表明Al0.42Ga0.58N窗口层在275nm波长处的透过率仅为15.7%,是器件外量子效率和探测率偏低的原因之一.     

背入射Al_(0.42)Ga_(0.58)N/Al_(0.40)Ga_(0.60)N异质结p-i-n太阳光盲紫外探测器

在蓝宝石上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.40Ga0.60N异质结p-I-n太阳光盲紫外探测器.从器件的正向Ⅰ-Ⅴ特性曲线计算了理想因子n与串联电阻Rs分别为3和93?器件在零偏压下275nm峰值波长处的外量子效率与探测率分别为9%和4.98×1011cm·Hz1/2/W,分析表明Al0.42Ga0.58N窗口层在275nm波长处的透过率仅为15.7%,是器件外量子效率和探测率偏低的原因之一.