高響應(yīng)度InGaAs PIN探測(cè)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、本論文針對(duì)1-1.6μm近紅外波段InP/InGaAs PIN高響應(yīng)度光電探測(cè)器陣列,首先分析了表征光電探測(cè)器性能的各種參數(shù),然后從提高探測(cè)器的響應(yīng)度并兼顧器件的其它特性出發(fā),經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)器件結(jié)構(gòu)、優(yōu)化器件參數(shù)和工藝條件等過(guò)程,充分掌握了高響應(yīng)度光電探測(cè)器陣列的設(shè)計(jì)方法和制造工藝技術(shù)?？傮w來(lái)看,本論文的研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面： 1.分析影響探測(cè)器響應(yīng)度的相關(guān)因素,提出提高器件響應(yīng)度的方法。分析外延層材料的尺寸和組分對(duì)響應(yīng)度的

2、影響,設(shè)計(jì)出合適的外延材料結(jié)構(gòu)并計(jì)算求得合適的吸收層厚度；另外研究探測(cè)器的暗電流、噪聲、響應(yīng)時(shí)間等參數(shù),為優(yōu)化設(shè)計(jì)探測(cè)器提供一定的理論依據(jù)。 2.進(jìn)行閉管Zn擴(kuò)散形成P型區(qū)的研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析閉管擴(kuò)散Zn形成p型區(qū)域時(shí)合理的擴(kuò)散源劑量和紅磷含量；優(yōu)化擴(kuò)散溫度和擴(kuò)散時(shí)間；研究測(cè)量擴(kuò)散結(jié)深度的方法；掌握制備探測(cè)器陣列的關(guān)鍵擴(kuò)散工藝。 3.優(yōu)化其它主要單項(xiàng)工藝條件,為制作探測(cè)器陣列提供基礎(chǔ)。研究正膠光刻工藝,確定合適的光刻

3、條件；研究Si3N4擴(kuò)散掩蔽層的制備,計(jì)算適合Zn擴(kuò)散要求的掩蔽層厚度,分析Si3N4腐蝕速率與其生長(zhǎng)條件的關(guān)系。 4.完成器件封裝,制作出10×1元陣列。搭建光譜響應(yīng)度測(cè)量平臺(tái)并測(cè)量探測(cè)器的光譜響應(yīng)特性,分析光響應(yīng)度與探測(cè)器多層表面厚度的關(guān)系；測(cè)量探測(cè)器的I-V特性,測(cè)試探測(cè)器陣列均勻性,優(yōu)化器件結(jié)構(gòu),完成設(shè)計(jì)要求。 5.研究探測(cè)器陣列各單元之間交叉干擾的問(wèn)題,為進(jìn)一步研究InP/InGaAs紅外探測(cè)器陣列打下基礎(chǔ)。