背照射和正照射p-i-n结构GaN紫外探测器的i-GaN和p-GaN厚度设计 被引量：2

1

作者 周梅 李春燕 赵德刚 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1034-1040,共7页

研究了i-Ga N和p-Ga N厚度对背照射和正照射p-i-n结构Ga N紫外探测器响应光谱的影响。模拟计算发现:对于背照射结构,适当地减小i-Ga N厚度有利于提高探测器的响应,降低i-Ga N层的本底载流子浓度也有利于提高探测器的响应;p-Ga N的欧姆... 研究了i-Ga N和p-Ga N厚度对背照射和正照射p-i-n结构Ga N紫外探测器响应光谱的影响。模拟计算发现:对于背照射结构,适当地减小i-Ga N厚度有利于提高探测器的响应,降低i-Ga N层的本底载流子浓度也有利于提高探测器的响应;p-Ga N的欧姆接触特性好坏对探测器的响应影响不大,适当地增加p-Ga N厚度可以改善探测器性能。而正照射结构则不同,i-Ga N厚度对探测器的响应度影响不大,但欧姆接触特性差将严重降低探测器的响应,适当地减小p-Ga N厚度可以大幅度改善探测器的响应特性。能带结构和入射光吸收的差别导致了正照射和背照射探测器结构中i层和p层厚度的选择和设计不同。 展开更多

关键词 GAN p-i-n结构 紫外探测器 量子效率

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283nm背照射p-i-n型AlGaN日盲紫外探测器 被引量：8

2

作者 王晓勇 种明 +1 位作者 赵德刚 苏艳梅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期1011-1014,共4页

实验中使用在蓝宝石衬底上用低压金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长的AlGaN基p-i-n结构材料,通过对工艺流程的优化设计,制作了背照射p-i-n型AlGaN日盲紫外探测器,获得了较高的外量子效率。材料中p区和i区的Al组分为40%,n区Al组分为65%。... 实验中使用在蓝宝石衬底上用低压金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长的AlGaN基p-i-n结构材料,通过对工艺流程的优化设计,制作了背照射p-i-n型AlGaN日盲紫外探测器,获得了较高的外量子效率。材料中p区和i区的Al组分为40%,n区Al组分为65%。探测器为直径500μm的圆形,光谱响应起止波长为260~310 nm,峰值响应波长283 nm。零偏压下,暗电流密度为2.7×10-10Acm-2,对应的R0A参数为3.8×108Ωcm2,峰值响应率为13 mA/W,对应的峰值探测率为1.97×1012cmHz1/2W-1。其在-7 V偏压下,峰值响应率达到148 mA/W,对应的外量子效率达到63%。 展开更多

关键词 紫外探测器 ALGAN 日盲 量子效率

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氧化镓雪崩光电探测器的研究进展

3

作者 邵双尧 杨烁 +2 位作者 冯华钰 贾志泰 陶绪堂 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期276-289,共14页

微弱紫外光的探测在导弹跟踪、火焰警告、安全通信、环境监测和其他关键应用中备受关注。雪崩光电探测器(APD)具有轻便、低功耗、高量子效率和单片集成等优点,是紫外探测领域的重要研究方向。近年来,宽禁带和超宽禁带半导体材料因其禁... 微弱紫外光的探测在导弹跟踪、火焰警告、安全通信、环境监测和其他关键应用中备受关注。雪崩光电探测器(APD)具有轻便、低功耗、高量子效率和单片集成等优点,是紫外探测领域的重要研究方向。近年来,宽禁带和超宽禁带半导体材料因其禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、热导率高和化学稳定性好等性能,被视为紫外APD设计的理想材料。从现有报道来看,相比于GaN和SiC材料,Ga_(2)O_(3)具有更大的禁带宽度、更高的击穿场强、更高的巴利加优值和更短的吸收截止边等突出优点,是一类值得关注的新材料。Ga_(2)O_(3)基APD以超宽带隙、高击穿电场、可控增益、优异热稳定性等优势,具有高响应度和高内部增益等性能,正在成为该领域的热点。本文综述了Ga_(2)O_(3)基APD的研究进展,分别对APD的器件结构、性能、发展历程与研究改进等进行介绍。 展开更多

关键词 雪崩光电探测器 紫外探测 宽禁带半导体 氧化镓 雪崩增益

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从单晶MgZnO到非晶Ga_(2)O_(3):深紫外光电探测器的发展和选择

4

作者 梁会力 朱锐 +1 位作者 杜小龙 梅增霞 《发光学报》 北大核心 2025年第3期399-411,共13页

宽带隙半导体在研制无滤光片紧凑型日盲紫外探测器方面具有极大的发展潜力。本文结合本团队在分子束外延MgZnO单晶薄膜和磁控溅射非晶Ga_(2)O_(3)薄膜以及相应日盲紫外探测器的研究经验,综述了以MgZnO和非晶Ga_(2)O_(3)为代表的宽带隙... 宽带隙半导体在研制无滤光片紧凑型日盲紫外探测器方面具有极大的发展潜力。本文结合本团队在分子束外延MgZnO单晶薄膜和磁控溅射非晶Ga_(2)O_(3)薄膜以及相应日盲紫外探测器的研究经验,综述了以MgZnO和非晶Ga_(2)O_(3)为代表的宽带隙氧化物半导体深紫外探测器研究进展,发现非晶Ga_(2)O_(3)薄膜拥有不输于单晶薄膜的深紫外响应特性。众多研究结果表明,氧空位相关缺陷对器件性能起着至关重要的作用,对其进行合理调控可有效提升器件性能。此外,与氧空位缺陷相伴的持续光电导效应为开发深紫外光电突触器件提供了新的研究视角。最后,针对上述研究中存在的问题进行剖析总结,期望进一步推动宽带隙氧化物半导体材料,尤其非晶Ga_(2)O_(3)材料在未来深紫外探测方面的产业应用。 展开更多

关键词 日盲紫外 光电探测器 镁锌氧 氧化镓 非晶

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基于光谱转换的日盲紫外光探测研究进展

5

作者 付丽丽 张仓平 +1 位作者 张琦 郑锐林 《发光学报》 北大核心 2025年第5期924-940,共17页

日盲紫外波段因其独特的低背景噪声、高局域保密性及强抗干扰性,在特种通信领域具有广泛的应用。然而,现有硅基探测器对日盲紫外光探测效率低、响应度差的问题制约了其发展。基于光谱转换的日盲紫外光探测技术克服了直接探测技术中的诸... 日盲紫外波段因其独特的低背景噪声、高局域保密性及强抗干扰性,在特种通信领域具有广泛的应用。然而,现有硅基探测器对日盲紫外光探测效率低、响应度差的问题制约了其发展。基于光谱转换的日盲紫外光探测技术克服了直接探测技术中的诸多限制,具有低成本、高稳定性、高兼容性、工艺成熟等优势,成为日盲紫外光探测领域的重要研究方向之一。本文综述了基于光谱转换的日盲紫外光探测研究进展。首先,阐释了光谱转换日盲紫外光探测器的应用及分类;其次,总结了近年来在日盲紫外成像和日盲紫外光通信领域的高效率探测方案及研究进展;最后,对基于光谱转换的日盲紫外光探测技术的未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 日盲紫外 光谱转换 光探测器 发光材料

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氧锌镁:从材料特性到紫外探测应用

6

作者 朱勇学 程祯 +1 位作者 刘可为 申德振 《发光学报》 北大核心 2025年第4期565-581,共17页

氧锌镁(ZnMgO)是由宽禁带半导体材料氧化锌(ZnO)和氧化镁(MgO)构成的三元合金,作为直接带隙宽禁带半导体,其禁带宽度理论上可在ZnO的3.37 eV和MgO的7.8 eV之间连续可调,并且具有纳米结构丰富、制备温度低、抗辐射能力强、稳定性高等特性... 氧锌镁(ZnMgO)是由宽禁带半导体材料氧化锌(ZnO)和氧化镁(MgO)构成的三元合金,作为直接带隙宽禁带半导体,其禁带宽度理论上可在ZnO的3.37 eV和MgO的7.8 eV之间连续可调,并且具有纳米结构丰富、制备温度低、抗辐射能力强、稳定性高等特性,是一种优异的紫外光电探测材料。更为有趣的是,除了上述优点外,ZnMgO还具备压电性、热释电性和铁电性等丰富的物理性质,为其紫外探测器的应用拓展提供了新的可能,相关研究也成为近年来紫外探测领域的研究热点。鉴于此,本文全面综述了ZnMgO丰富的材料特性,重点介绍和讨论了能带工程、铁电/热释电/压电极化、低维结构等在其紫外探测器件的结构设计、性能调控和应用发展等方面的研究进展。 展开更多

关键词 氧锌镁 紫外探测器 能带工程 纤锌矿铁电 柔性器件

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β-Ga_(2)O_(3)基MSM型日盲紫外光电探测器高温电流输运机制的研究

7

作者 杜桐 付俊杰 +6 位作者 王紫石 狄静 陶春雷 张赫之 张琦 胡锡兵 梁红伟 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期319-328,共10页

本文成功制备了β-Ga_(2)O_(3)基金属半导体金属(MSM)型日盲紫外光电探测器。在室温下偏压为5 V时,具有高质量外延的器件的响应度达到469.6 mA/W(对应外量子效率(EQE)为229.2%),光暗电流比为5.26×10^(3)。为了研究β-Ga_(2)O_(3)基... 本文成功制备了β-Ga_(2)O_(3)基金属半导体金属(MSM)型日盲紫外光电探测器。在室温下偏压为5 V时,具有高质量外延的器件的响应度达到469.6 mA/W(对应外量子效率(EQE)为229.2%),光暗电流比为5.26×10^(3)。为了研究β-Ga_(2)O_(3)基MSM型日盲紫外光电探测器在高温环境下的潜在应用,对该器件在高温下的电流-电压(I-V)和光响应(I-T)特性进行了测试,分析器件在高温下的载流子输运机制。结果表明:在300~375 K时,器件的暗电流主要由低压下的热离子场发射(TFE)和高压下的普尔-弗兰克发射(PFE)主导,由PFE模型拟合的I-V曲线可知,PFE由导带下的0.200 eV附近的缺陷引起;根据光响应特性拟合结果,得到上升时间拟合活化能为0.280 eV,下降时间拟合活化能为0.036 eV。由分析结果可知,光电流的输运过程如下:光生电子首先被导带下0.200~0.280 eV附近的缺陷能级捕获并通过PFE发射进入到导带产生光电流。光生载流子的复合过程为:光电子更倾向于被导带下的0.036 eV附近的缺陷能级捕获,进而与价带中的光生空穴复合。 展开更多

关键词 β-Ga_(2)O_(3) 金属半导体金属 日盲紫外光电探测器 热离子场发射 普尔-弗兰克发射 缺陷

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4H-SiCp-i-n紫外光电探测器的电容-电压特性研究

8

作者 蔡加法 陈厦平 +1 位作者 吴少雄 吴正云 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期770-774,共5页

分析并比较了4H-SiC p-i-n紫外光电探测器的电容-电压(C-V)特性随温度和偏置电压的变化情况,观测到4H-SiC p-i-n结构中的深能级缺陷。结果表明:由于近零偏压时探测器i型层已处于耗尽状态,其高频(1 MHz)C-V特性几乎不随反向偏压变化.随... 分析并比较了4H-SiC p-i-n紫外光电探测器的电容-电压(C-V)特性随温度和偏置电压的变化情况,观测到4H-SiC p-i-n结构中的深能级缺陷。结果表明:由于近零偏压时探测器i型层已处于耗尽状态,其高频(1 MHz)C-V特性几乎不随反向偏压变化.随着温度升高,被热离化的自由载流子数量增多导致高频结电容随之增大;探测器的低频(100 kHz)结电容比高频结电容具有更强的电压和温度依赖性,原因在于被深能级缺陷俘获的载流子随反向偏压增大或随温度升高而被离化,从而对结电容产生影响. 展开更多

关键词 光电子学 4H-SIC p-i-n紫外光电探测器 电容-电压 深能级缺陷

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β-Ga_(2)O_(3)纳米带场效应晶体管及日盲紫外光电探测器研究进展

9

作者 李晓旭 石蔡语 +4 位作者 沈磊 曾光 李晓茜 陈宇畅 卢红亮 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第8期1352-1368,共17页

β相氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))由于具有直接和超宽带隙(~4.9 eV)、高击穿电场(~9 MV/cm),以及优异的热稳定性和化学稳定性等优点,广泛应用于高温、高压、高频及日盲紫外光电探测器等领域。从β-Ga_(2)O_(3)单晶块体上机械剥离出β-Ga_(2)O... β相氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))由于具有直接和超宽带隙(~4.9 eV)、高击穿电场(~9 MV/cm),以及优异的热稳定性和化学稳定性等优点,广泛应用于高温、高压、高频及日盲紫外光电探测器等领域。从β-Ga_(2)O_(3)单晶块体上机械剥离出β-Ga_(2)O_(3)纳米带作为沟道来探究新型β-Ga_(2)O_(3)器件结构不仅具有很大的灵活性,也将极大地降低成本。近年来,虽然β-Ga_(2)O_(3)纳米带场效应晶体管及日盲紫外光电探测器的研究已取得了很大进展,但器件的综合性能依然受限而不能满足商业化的需求,尤其是迁移率较低且响应度低。本文首先介绍了β-Ga_(2)O_(3)材料的基本性质;接着对β-Ga_(2)O_(3)纳米带场效应晶体管及日盲紫外光电探测器的研究现状进行总结与分析;最后指出β-Ga_(2)O_(3)基器件面对的困难与挑战,例如界面优化问题、器件可靠性系统研究缺乏等。 展开更多

关键词 β-Ga_(2)O_(3) 纳米带 场效应晶体管 日盲紫外光电探测器 光电性能

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Ga_(2)O_(3)∶Si薄膜制备及其日盲紫外光电探测器性能研究

10

作者 张献 岳志昂 +6 位作者 赵恩钦 魏帅康 叶文轩 黄敏怡 辛美波 赵洋 王辉 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第3期462-469,共8页

日盲紫外光电探测器(SBPDs)在军事、民用、医疗等领域存在巨大的应用潜力。本文采用射频磁控溅射技术制备Si掺杂氧化镓(Ga_(2)O_(3))薄膜,研究了氩氧流量比对其物理特性的影响。晶体结构、光学性质和表面形貌分析结果表明,当氩氧流量比... 日盲紫外光电探测器(SBPDs)在军事、民用、医疗等领域存在巨大的应用潜力。本文采用射频磁控溅射技术制备Si掺杂氧化镓(Ga_(2)O_(3))薄膜,研究了氩氧流量比对其物理特性的影响。晶体结构、光学性质和表面形貌分析结果表明,当氩氧流量比为30∶20时,薄膜的结晶质量最好。Ga_(2)O_(3)∶Si薄膜沿(402)晶面择优生长,表面平整光滑,无微孔洞,400~800 nm波段的平均透过率为90%。基于优化的Ga_(2)O_(3)∶Si薄膜制备条件,本文制备了p-GaN/n-Ga_(2)O_(3)∶Si自供电SBPDs,其在0 V偏压254 nm光照下的上升时间和衰减时间分别为0.450和0.509 s,光暗电流比(PDCR)、响应度(R)和比探测率(D*)分别为23、0.24 mA/W和1.67×10^(8)Jones。研究了器件在0~-6 V偏压下的周期性时间响应特性,在0 V偏压下,器件在254 nm辐照瞬间出现尖峰,当施加反向偏压时,尖峰消失。最后分析了p-GaN/Ga_(2)O_(3)∶Si异质结在接触前、后及反向偏压下的能带图。 展开更多

关键词 Ga_(2)O_(3)∶Si薄膜 氩氧流量比 磁控溅射 异质结 日盲紫外光电探测器

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246nm p-i-n型背照AlGaN太阳盲紫外探测器的研制 被引量：5

11

作者 颜廷静 种明 +2 位作者 赵德刚 张爽 陈良惠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期32-35,共4页

设计并制备出短波长p-i-n型背照AlGaN太阳盲紫外探测器,响应波段为225～255 nm,峰值波长为246nm。材料为在蓝宝石衬底上生长的背照式p-i-n型异质结结构,n型窗口层的AlxGa1-xN中的Al组分为71%,非故意掺杂吸收层中的Al组分为52%。零偏压... 设计并制备出短波长p-i-n型背照AlGaN太阳盲紫外探测器,响应波段为225～255 nm,峰值波长为246nm。材料为在蓝宝石衬底上生长的背照式p-i-n型异质结结构,n型窗口层的AlxGa1-xN中的Al组分为71%,非故意掺杂吸收层中的Al组分为52%。零偏压下测得的暗电流为27 pA,光电流为2.7 nA,峰值响应度为23 mA/W。并在此基础上制备出大面阵太阳盲紫外探测器芯片,其像元数为128×128,光敏元直径为44μm,像元间距为50μm。 展开更多

关键词 ALGAN 太阳盲 紫外探测器 面阵

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基于Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料的自供能紫外探测器的制备及性能研究 被引量：1

12

作者 方向明 周起成 +3 位作者 郭庄鹏 朱恩科 郝瑜睿 高世勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期107-115,共9页

为了获得高性能的自供能紫外探测器,结合热聚法和溶液法成功制备了Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料,并对其微观形貌、晶体结构、元素组成及价态进行了表征。结果表明,Bi_(2)O_(3)呈蜂窝状结构的块体,其附着在具有层状结构的g-C_(3)N_... 为了获得高性能的自供能紫外探测器,结合热聚法和溶液法成功制备了Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料,并对其微观形貌、晶体结构、元素组成及价态进行了表征。结果表明,Bi_(2)O_(3)呈蜂窝状结构的块体,其附着在具有层状结构的g-C_(3)N_(4)纳米片上。基于该异质结制备了无需外加偏压即能工作的紫外探测器。在紫外光照射下,Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)光电探测器能够立即产生光电流并达到最大稳定值约0.43μA,相比于Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器,其光电流提升了约1.05倍。值得注意的是,Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)紫外探测器还展现出了快的响应速度(约181.7 ms),并且其光电流与入射光强也具有良好的线性关系,表明该器件对不同强度的紫外光均能实现快速且稳定的探测。 展开更多

关键词 紫外探测器 自供能 Bi_(2)O_(3)纳米块 g-C_(3)N_(4)纳米片 异质结

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宽波段响应硅雪崩光电探测器研究

13

作者 彭红玲 卫家奇 +6 位作者 宋春旭 王天财 曹澎 陈剑 邓杰 ZHUANG Qian-Dong 郑婉华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期464-471,共8页

本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽... 本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽波段响应Si APD,对器件结构进行模拟设计,采用光背入射等方式,提高短波吸收,同时保证近红外吸收。模拟优化的Si APD器件峰值波长940 nm左右,在250 nm和1100 nm处响应光电流均超过峰值的15%,这种结构的器件适用于多光谱及未来高精度探测等应用领域。 展开更多

关键词 硅雪崩光电探测器 宽波段响应探测器 紫外增强 近红外增强

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Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块自供能紫外探测器的制备及性能

14

作者 方向明 周起成 +3 位作者 孙宇 乔志铭 耿秋丹 高世勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期653-660,共8页

为了实现在无外部供能下对紫外光的有效探测,基于Ag修饰的Bi_(2)O_(3)纳米块(Ag/Bi_(2)O_(3))纳米块制备了自供能紫外探测器。通过煅烧法制备Bi_(2)O_(3)纳米块,随后采用室温溶液法在其表面沉积Ag纳米粒子,进而成功制备了Ag/Bi_(2)O_(3... 为了实现在无外部供能下对紫外光的有效探测,基于Ag修饰的Bi_(2)O_(3)纳米块(Ag/Bi_(2)O_(3))纳米块制备了自供能紫外探测器。通过煅烧法制备Bi_(2)O_(3)纳米块,随后采用室温溶液法在其表面沉积Ag纳米粒子,进而成功制备了Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块,且对所制备样品的晶体结构和微观形貌等进行了表征。结果表明,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块的平均尺寸约为1μm,且Ag纳米粒子随机分布在Bi_(2)O_(3)纳米块表面。将涂覆Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块的FTO作为工作电极,并进一步构建了自供能紫外探测器。在365 nm的紫外光照射下,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器能在零偏压下实现对紫外光的快速检测,这证实其具有自供能特性。相比于Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器的光电流得到明显提升,上升和下降时间分别缩短至29.1 ms和40.2 ms,并具有良好的循环稳定性。 展开更多

关键词 紫外探测器 Bi_(2)O_(3)纳米块 AG纳米粒子 自供能探测

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Al掺杂ZnO纳米线阵列紫外光探测器特性 被引量：1

15

作者 袁兆林 许庆鹏 +3 位作者 谢志文 何剑锋 游胜玉 汪雪元 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期116-124,共9页

采用简便水热法,在具有叉指图案的氟掺杂氧化锡导电玻璃基底上,生长出几种Al掺杂浓度ZnO纳米线阵列,Al/Zn原子比分别为0%(未掺杂)、0.5%、1%、2%和4%。实验结果显示:所有样品均为六方纤锌矿结构,Al掺杂ZnO纳米线沿近似垂直基底表面方向... 采用简便水热法,在具有叉指图案的氟掺杂氧化锡导电玻璃基底上,生长出几种Al掺杂浓度ZnO纳米线阵列,Al/Zn原子比分别为0%(未掺杂)、0.5%、1%、2%和4%。实验结果显示:所有样品均为六方纤锌矿结构,Al掺杂ZnO纳米线沿近似垂直基底表面方向生长,形成良好取向阵列。并且用这些Al掺杂ZnO纳米线阵列作为光敏层,制备了五种紫外光探测器,系统研究了器件性能。经分析,所有器件对365 nm紫外光表现出良好响应。1%Al掺杂ZnO纳米线阵列紫外光探测器具有最佳性能,在365 nm波长处,该探测器响应度、比探测率、灵敏度、外量子效率、响应时间和衰减时间分别为6180 mA/W、1.51×10^(12)Jones、83.2、6090%、4.12 s和14.45 s。该研究证实在ZnO纳米线阵列中进行适量Al掺杂,可有效提高其紫外光探测器性能。 展开更多

关键词 紫外光探测器 氧化锌 AL掺杂 掺杂浓度 水热法 光响应

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PEN衬底氧化镓基柔性紫外探测器的制备与性能研究(特邀) 被引量：2

16

作者 丁悦 皇甫倩倩 +6 位作者 左清源 梁金龙 弭伟 王迪 张兴成 刘振 何林安 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期49-57,共9页

针对传统硬性衬底无法弯折的问题,采用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)衬底制备柔性紫外光电探测器。柔性衬底具有的抗曲折性,能够提升探测器的鲁棒性,并且能让其适用于各种复杂形态的应用场景,同时减少占用空间,有助于整个电路的集成化。实验... 针对传统硬性衬底无法弯折的问题,采用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)衬底制备柔性紫外光电探测器。柔性衬底具有的抗曲折性,能够提升探测器的鲁棒性,并且能让其适用于各种复杂形态的应用场景,同时减少占用空间,有助于整个电路的集成化。实验使用磁控溅射镀膜工艺首先在PEN衬底上生长氧化镓薄膜,并在氧化镓薄膜上生长氧化铟锡电极,在室温下成功制备柔性氧化镓紫外光电探测器,器件响应波长处于小于280 nm的深紫外区。将器件弯折20000次后其暗电流无显著变化,光电流增大,保持了良好的紫外光探测性能,探测器上升时间和衰减时间分别为0.24 s/0.74 s和0.10 s/0.71 s,其电流-时间特性曲线呈现周期性稳定,表明即使经过多次弯折,柔性氧化镓紫外探测器仍然具有良好的光电探测性能。 展开更多

关键词 半导体光电探测器 柔性紫外探测器 射频磁控溅射 氧化镓 聚萘二甲酸乙二醇酯 氧化铟锡

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Ga掺杂ZnO微米棒紫外光探测器的制备与特性 被引量：1

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作者 袁兆林 吴永炜 +4 位作者 余璐瑶 何剑锋 徐能昌 汪雪元 路鹏飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期643-652,共10页

为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构... 为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构,发现它们都为六方纤锌矿结构的ZnO。采用扫描电子显微镜(SEM)观察它们的形貌,都呈现棒状结构。进一步,制备叉指图案氟掺杂的氧化锡(FTO)导电玻璃基底,将不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒分别涂覆在FTO上,得到5种简单结构的紫外光探测器,系统研究了它们的性能。结果表明:所有ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器对365 nm紫外光表现出良好的响应。其中,1%Ga掺杂ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器性能最佳,经计算,在365 nm波长处,它的响应度、增益和比探测率分别为13.13 A/W(5 V),44.63(5 V),3.31×1012Jones,响应时间和衰减时间分别为12.3 s和36.4 s。说明在ZnO微米棒中进行合适Ga掺杂能有效提高紫外光探测器的性能。该研究有助于基于ZnO∶Ga材料的紫外光探测器及相关器件发展。 展开更多

关键词 紫外光探测器 镓掺杂氧化锌 微米棒 水热法 响应度

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基于磁控溅射法生长hBN薄膜的MSM型真空紫外探测器(特邀) 被引量：2

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作者 房万年 李强 +4 位作者 张启凡 陈冉升 李家兴 刘康康 云峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期21-30,共10页

针对目前大面积高质量六方氮化硼(hBN)薄膜的制备与转移存在均匀性、晶粒控制、无损转移等问题,采用射频磁控溅射技术成功在2英寸硅和蓝宝石介电衬底上沉积了hBN薄膜,拉曼光谱、X射线光电子能谱表征证实了薄膜具有明显的hBN特征。制备了... 针对目前大面积高质量六方氮化硼(hBN)薄膜的制备与转移存在均匀性、晶粒控制、无损转移等问题,采用射频磁控溅射技术成功在2英寸硅和蓝宝石介电衬底上沉积了hBN薄膜,拉曼光谱、X射线光电子能谱表征证实了薄膜具有明显的hBN特征。制备了hBN基金属-半导体-金属型光电探测器,并探究了电极材料、薄膜厚度以及叉指电极宽度和间距对探测性能的影响。优选出的Ni电极探测器具有极低的暗电流(<3 pA@100 V),对185 nm波长光具有明显光响应,响应度和比探测率分别为2.769 mA/W和2.969×10^(9)Jones。 展开更多

关键词 真空紫外探测 六方氮化硼 磁控溅射技术 金属-半导体-金属型光电探测器

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窄禁带半导体紫外光电探测研究进展(特邀) 被引量：1

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作者 吴春艳 张宇梁 +2 位作者 贺新辉 杨小平 王秀娟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期31-41,共11页

紫外光电探测器具有比可见和近红外光电探测器更低的背景噪声、更高的灵敏度和更强的抗干扰能力,广泛应用于光学成像、安全监测、空间探测等领域。近年来,窄禁带半导体微纳结构在紫外甚至日盲紫外探测领域脱颖而出。本文介绍了两类半导... 紫外光电探测器具有比可见和近红外光电探测器更低的背景噪声、更高的灵敏度和更强的抗干扰能力,广泛应用于光学成像、安全监测、空间探测等领域。近年来,窄禁带半导体微纳结构在紫外甚至日盲紫外探测领域脱颖而出。本文介绍了两类半导体微纳结构(超细纳米线、超薄纳米片)中光吸收特性随材料特征尺寸的变化,揭示了窄禁带半导体应用于紫外探测的工作机理,综述了基于窄禁带半导体微纳结构的紫外光电探测器的研究进展,并对发展趋势进行了展望。与宽禁带半导体和Si基紫外光电探测相比,窄禁带半导体微纳结构提供了一种工艺条件更简单、制造成本更低的紫外光电探测方式。 展开更多

关键词 光电探测器 紫外 窄禁带半导体 泄漏模式共振 厚度依赖的吸收系数

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真空热蒸发技术制备Cs_(3)Cu_(2)Br_(5)/n-Si异质结深紫外光电探测器

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作者 贺顺立 孟宪令 +4 位作者 曹宁 夏斌 孙传隆 栾茹涵 张立春 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期274-282,共9页

利用真空热蒸发技术在硅衬底上制备了Cs_(3)Cu_(2)Br_(5)薄膜,研究了生长温度对Cs_(3)Cu_(2)Br_(5)薄膜的形貌、结晶质量和光学性能的影响,探究了成膜的最佳条件。薄膜表现出较强的深紫外吸收(270 nm)和明亮的蓝光发射(460 nm),薄膜的... 利用真空热蒸发技术在硅衬底上制备了Cs_(3)Cu_(2)Br_(5)薄膜,研究了生长温度对Cs_(3)Cu_(2)Br_(5)薄膜的形貌、结晶质量和光学性能的影响,探究了成膜的最佳条件。薄膜表现出较强的深紫外吸收(270 nm)和明亮的蓝光发射(460 nm),薄膜的光学带隙为4.31 eV。在此基础上,制备了Cs_(3)Cu_(2)Br_(5)/n-Si异质结光电探测器。该器件表现出明显的深紫外(270 nm)光响应,响应度为0.47 mA·W^(-1),对应的探测率为2.09×10^(9)Jones。本工作为制备硅基Cs_(3)Cu_(2)Br_(5)薄膜和高性能铜基深紫外光电探测器提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 Cs_(3)Cu_(2)Br_(5) 热蒸发 生长温度 深紫外 光电探测器

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