多層結構GaAs光電發(fā)射材料的表面光電壓譜特性分析.pdf

1、GaAs光電探測材料和器件廣泛應用在各行業(yè)上，對國家經(jīng)濟、安全、科學技術發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。由于光電探測器材料都是多層的，采用無損光電壓法檢測多層結構GaAs光電發(fā)射材料特性，將為進一步研究GaAs光電發(fā)射材料提供關鍵測試理論和分析方法。本文采用表面光電壓譜技術對多層結構GaAs光電發(fā)射材料的特性參數(shù)進行了計算和分析。
　　 本文首先闡述了表面光電壓的概念和產(chǎn)生原因，著重分析對比了開爾文探針法和MIS（金屬-絕緣體-半導體）

2、法測量表面光電壓信號的優(yōu)劣。選用空氣作為絕緣層的MIS結構來探測表面光電壓信號。介紹了基于MIS結構的多層結構GaAs表面光電壓譜測試系統(tǒng)。然后，通過研究AlGaAs/GaAs接觸表面的晶格匹配、能帶結構、少子遷移率及表面復合速率等，結合結構中各層的光學性質（光譜吸收系數(shù)、表面反射率）和在不同環(huán)境下載流子遷移的主要方式，建立GaAs/AlGaAs及GaAs/AlGaAs/GaAs等多層結構材料的表面光電壓產(chǎn)生機理模型。畫出了p-Al0.

3、63 Ga0.37As/p-GaAs襯底結構和p-GaAs發(fā)射/p-Al0.57Ga0.43As/si-GaAs襯底結構的能帶圖。確定各層邊界條件后，利用小注入條件下的一維載流子擴散方程建立了雙層、三層結構GaAs材料的表面光電壓譜模型。得到了雙層、三層結構的光電壓理論計算公式，及其特性參數(shù)計算方法。最后，實驗驗證多層結構GaAs光電發(fā)射材料特性的計算模型。采用在固定入射波長時測量隨光強變化的的光電壓的方法，計算得到不同樣品在MIS結構