论文部分内容阅读
碳化硅(SiC)由于其较宽的带隙,较大的击穿电场( 3MV/cm),较高的电子饱和漂移速率(2×107cm/s )和较大的热传导率(5W /K?cm),在制作高温、高频、大功率和抗辐射器件方面具有巨大优势,被认为是最有前景的宽带隙( 2. 2eV≤E g≤7.0eV )半导体材料之一。基于4H-SiC材料制备的紫外光电探测器,因其禁带宽度大(3.26eV),对可见及红外线辐射无响应,因而可以在很强的可见及红外线背景下检测紫外光。近年来,有一些关于金属/4H-SiC的报道,但是对于Au/4H-SiC肖特基光电二极管的报道并不多,而对于半透明肖特基接触的报道就更少。目前在有关的报道中用作肖特基接触的金属厚度相对较大,紫外透过率很小,造成大量的反射和吸收损失,影响器件的量子效率及响应度等性能。因此,半透明肖特基接触对于提高器件的紫外探测性能具有重要的意义。本文采用RCA标准清洗,通过光刻、磁控溅射、剥离、氧化、腐蚀等工艺,采用磁控溅射的方法在n型4H-SiC表面淀积一层很薄的金属Au形成半透明肖特基接触,多层金属Ti、Au合金在背底形成欧姆接触,制作出Au/n-4H-SiC半透明肖特基UV光电二极管。测试并分析了退火前后器件的I-V特性、C-V特性以及光谱响应特性。器件光敏面的大小是200μm×200μm。退火前在零偏压下,器件的暗电流为1.05×10-12A;在30V的反向偏压下,暗电流为1.32×10-11A;退火后器件的暗电流小于1个pA;器件的正向开启电压为0.75,击穿电压为190V;退火前Au与4H-SiC接触的肖特基势垒高度为1.75eV,退火后为2.0 eV;器件的光谱响应范围为200-400nm,峰值响应波长为290nm;在室温下,退火前后加20V反向偏压时器件的最大量子效率分别为36.0%、36.6%。