極化效應對ALGaN-GaN異質結pin光探測器的影響.pdf

1、GaN基材料作為第三代半導體的典型代表,具有寬禁帶、高電子漂移飽和速度、高擊穿電場、低介電常數(shù)等優(yōu)點,被廣泛應用于光電、高頻、大功率器件制作等領域。其中,AlGaN合金材料隨著Al組分在0～1之間變化,其禁帶寬度在3.4～6.2之間連續(xù)變化,覆蓋整個太陽盲區(qū),是天然的日盲材料,在紫外探測領域有廣闊的應用前景。近年來,GaN基紫外探測器得到了廣泛地研究,并取得了重要的成果。其中,p-i-n型紫外探測器由于具有響應速度快、噪聲低和零偏壓下可

2、工作等優(yōu)點,成為紫外探測器研究的重點。
　　 TCAD(Technology Computer Aided Design)是指通過使用計算機模擬計算來優(yōu)化和預測半導體工藝和器件設計。隨著微電子的快速發(fā)展,特別是進入納米級階段,半導體工藝和器件物理機制越來越復雜,再加上微電子器件制作和實驗非常昂貴,借助于TCAD工具加強微電子器件的設計有助于削減成本和縮短設計周期。本文主要通過使用TCAD軟件ISE模擬計算了器件結構參數(shù)、極化效應

3、和溫度對Al0.2Ga0.8N／GaN異質結p-i-n型紫外探測器光譜響應的影響,并結合相應能帶結構和電場分布進行了深入討論。研究結果表明:當器件本征層從50nm增加到200nm,探測器減少了對小于325nm波長的吸收,加強了探測器對325～365nm波長的吸收,降低了器件噪聲。在相同偏壓條件下,極化效應的引入加強了探測器對小于325nm波長的吸收,減少了對325～365nm波長的吸收；有利于拓寬探測器響應波長范圍。當溫度從200K增加