研究目的
研究基于多晶氮化镓的金属-半导体-金属(MSM)光电探测器在不同接触材料(铝、氧化铟锡、镍和铂)条件下的性能,包括电阻率、信噪比、响应度、内量子效率及时间响应特性。
研究成果
在多晶氮化镓基MSM光电探测器测试的接触材料中,Ni接触表现出最佳性能,这归因于NixO夹杂物的形成降低了电阻率。该光电探测器具有更长的截止波长,适用于更宽范围的紫外检测。
研究不足
该研究受限于部分接触点观察到的高电阻率,这影响了光电探测器的性能。与一些已报道的器件相比,这些光电探测器的时间响应也相对较慢。
1:实验设计与方法选择:
研究采用电子束蒸发器在蓝宝石衬底沉积的多晶GaN层上制备不同接触电极(Al、ITO、Ni、Pt)的MSM光电探测器,随后在氨气氛围中进行退火处理。接触电极通过射频溅射法沉积。
2:样本选择与数据来源:
使用多晶GaN层作为半导体材料。为进行对比,接触电极分别沉积在不同样本上。
3:实验设备与材料清单:
用于GaN沉积的电子束蒸发器、用于接触电极沉积的射频溅射仪、氙紫外灯(激发光源),以及包括扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱分析仪(EDX)在内的多种表征工具。
4:实验流程与操作步骤:
依次进行GaN层沉积与退火处理、接触电极沉积与退火处理,随后开展电学与光学特性测试。
5:数据分析方法:
通过电流-电压(IV)特性曲线计算电阻率,根据光电流与暗电流比值计算信噪比(SNR),并通过响应度测量推导内量子效率。
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