基于MOS結(jié)構(gòu)光電效應(yīng)傳感器的研究與應(yīng)用.pdf_第1頁(yè)
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1、作為近些年來(lái)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)研究中的熱門(mén),金屬氧化物-氧化物-半導(dǎo)體(MOS:Metal oxide-Oxide-Semiconductor)結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)的新型光電效應(yīng)可被廣泛應(yīng)用到高精度傳感器中。其基于的主要原理是特定點(diǎn)光源規(guī)律性掃描結(jié)構(gòu)時(shí),被掃描樣品輸出的電信號(hào)也具有一定的規(guī)律性。例如側(cè)向光伏具有和光照點(diǎn)位置呈線性相關(guān)這一特點(diǎn),側(cè)向光伏效應(yīng)可被用于開(kāi)發(fā)位置靈敏傳感器(PSD:Position Sensitive Detector),進(jìn)而探測(cè)

2、微小位移。由于雙極性電阻不僅和光照點(diǎn)位置呈線性關(guān)系還具有雙極性這一特點(diǎn),雙極性電阻效應(yīng)可被用于光控變阻器、光控二極管和超大密度信息存儲(chǔ)器等器件的開(kāi)發(fā)。
  目前,實(shí)驗(yàn)室中主要通過(guò)真空磁控濺射、化學(xué)蒸汽沉積(CVD:Chemical Vapor Deposition)、溶膠-凝膠等方法在SiO2層上鍍納米薄膜,然后手動(dòng)檢測(cè)樣品獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),輸入計(jì)算機(jī)擬合獲得特性曲線。本論文開(kāi)發(fā)的光電檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)通過(guò)計(jì)算軟件控制夾持樣品的夾具,當(dāng)樣品在

3、X軸或Y軸方向上按一定步長(zhǎng)和軌跡移動(dòng)時(shí),點(diǎn)光源在樣品表面上相應(yīng)的移動(dòng),被測(cè)樣品的電信號(hào)會(huì)有一定的響應(yīng),此時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)隨著步進(jìn)電機(jī)的移動(dòng)記錄相應(yīng)輸出電信號(hào),并將電信號(hào)數(shù)字化后輸入到計(jì)算機(jī)軟件中,計(jì)算機(jī)軟件會(huì)自動(dòng)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)繪制特性曲線圖。MOS結(jié)構(gòu)的光電特性在一維方向上的研究較多也較深入,但在二維方向上全面的研究則較少,本論文主要在這方面做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和理論研究。
  本論文是以實(shí)驗(yàn)室制備的AZO-SiO2-Si結(jié)構(gòu)為對(duì)象,研究其作

4、為MOS結(jié)構(gòu)的側(cè)向光伏和雙極性電阻效應(yīng)。一方面,通過(guò)MOS結(jié)構(gòu)制造工藝的改進(jìn)獲得更強(qiáng)的光電效應(yīng);另一方面,通過(guò)檢測(cè)手段和方式的提高獲得MOS結(jié)構(gòu)樣品表面更全面的數(shù)據(jù)分布圖,并以此為根據(jù)分析其作為各種光電器件的應(yīng)用前景和方向。論文中實(shí)驗(yàn)室制備的AZO-SiO2-Si結(jié)構(gòu)樣品的側(cè)向光伏靈敏度為90.35mV/mm,雙極性電阻靈敏度為686.37kΩ/mm,兩者都達(dá)到了開(kāi)發(fā)傳感器所要求的參數(shù)指標(biāo)。論文中繪出了本文研究的MOS結(jié)構(gòu)樣品表面?zhèn)认蚬?/p>

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