極化效應(yīng)對ALGaN-GaN異質(zhì)結(jié)pin光探測器的影響.pdf

1、GaN基材料作為第三代半導(dǎo)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(diǎn),被廣泛應(yīng)用于光電、高頻、大功率器件制作等領(lǐng)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(gè)太陽盲區(qū),是天然的日盲材料,在紫外探測領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)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(yīng)速度快、噪聲低和零偏壓下可

2、工作等優(yōu)點(diǎn),成為紫外探測器研究的重點(diǎn)。
　　 TCAD(Technology Computer Aided Design)是指通過使用計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算來優(yōu)化和預(yù)測半導(dǎo)體工藝和器件設(shè)計(jì)。隨著微電子的快速發(fā)展,特別是進(jìn)入納米級階段,半導(dǎo)體工藝和器件物理機(jī)制越來越復(fù)雜,再加上微電子器件制作和實(shí)驗(yàn)非常昂貴,借助于TCAD工具加強(qiáng)微電子器件的設(shè)計(jì)有助于削減成本和縮短設(shè)計(jì)周期。本文主要通過使用TCAD軟件ISE模擬計(jì)算了器件結(jié)構(gòu)參數(shù)、極化效應(yīng)

3、和溫度對Al0.2Ga0.8N／GaN異質(zhì)結(jié)p-i-n型紫外探測器光譜響應(yīng)的影響,并結(jié)合相應(yīng)能帶結(jié)構(gòu)和電場分布進(jìn)行了深入討論。研究結(jié)果表明:當(dāng)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(qiáng)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(yīng)的引入加強(qiáng)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(yīng)波長范圍。當(dāng)溫度從200K增加