局域表面等离激元增强AlGaN基紫外探测器的研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kawwq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
紫外探测技术在军用和民用领域均有着广泛应用,第三代宽禁带半导体材料AlGaN具有击穿场强高、热导率大、耐高温、抗辐照等特点,由其制备的紫外光电探测器特别适合用于军事、航天、工业等特殊环境。但是目前由于异质外延生长的AlGaN材料中缺陷密度偏高,同时受限于AlGaN材料的掺杂和器件工艺,AlGaN基紫外探测器的响应度仍然低于预期效果,特别是日盲紫外波段探测器的性能仍有较大提升空间。针对AlGaN基日盲紫外探测器研制中面临的关键问题,本文以经过优化MOCVD生长参数的AlGaN材料为基础,研究了高Al组份n型AlGaN欧姆接触制备,结合金属Al纳米颗粒的局域表面等离激元提升AlGaN基金属-半导体-金属型日盲紫外探测器的性能,并尝试将金属A1纳米结构与其他AlGaN基日盲紫外探测器集成。本论文的研究工作具体为以下几个方面:(1)探索高Al组分n型AlGaN材料的欧姆接触制备。我们提出并验证采用高温氮气退火可以修复高Al组分n型AlGaN材料中ICP刻蚀损伤,通过优化金属膜层、快速退火温度和时间等工艺参数,在ICP刻蚀并退火后的n型Al0.5Ga0.5N上制备了低阻欧姆接触,借助X射线光电子能谱测试阐明高温氮气退火的修复损伤机制。(2)利用纳米球刻蚀技术制备金属纳米结构,在不同基片上用旋涂法和漂移法实现大面积、低缺陷密度的单层PS球自组装模板,结合PS球模板形貌工艺,以此为金属蒸镀掩膜,可以制作多种金属纳米结构,包括不同尺寸的金属纳米颗粒阵列、金属纳米网等。(3)借助FDTD Solutions软件对纳米球刻蚀技术制备的三角柱状Al纳米颗粒建模,并研究了其局域表面等离激元共振与和颗粒尺寸、介质环境、入射光偏振性的关系,结合实验结果验证仿真模型,最终实现对Al纳米颗粒阵列的局域表面等离激元共振特性进行灵活调控。(4)将纳米球刻蚀技术制作的Al纳米颗粒阵列集成在AlGaN基MSM型日盲探测器表面,极大提高探测器的响应度并有效降低器件的暗电流,器件暗电流在pA量级,最高峰值响应度在20V偏压269nm处可达2.34A/W。研究了Al纳米颗粒尺寸、电极结构、工作偏压对于探测器性能的影响。我们初步探讨局域表面等离激元增强响应度机制。(5)提出具有纳米网状叉指电极的AlGaN基MSM型探测器的设计方案,对网状电极结构进行模拟优化并开展器件制备工艺研究。我们尝试性将A1纳米颗粒阵列与AlGaN基PIN型日盲紫外探测器集成,尚未实现增强响应度,需要进一步改进金属纳米结构设计。
其他文献
<正>1.内容与内容解析本节课是人教A版数学必修①第一章"1.2函数及其表示"和"1.3函数的基本性质"学习后的一节习题课.在学生了解函数是描述变量之间的依赖关系的基础上,本小
面对休闲时代的到来,高尔夫球运动在世界上越来越普及,随着高尔夫行业在我国的蓬勃发展,不断提供着高尔夫相关的就业岗位,随着高尔夫人才需求量不断加大,针对这种供不应求的
如今动画衍生品正以各种方式融入人们的日常消费,延伸到服装、玩具、日用品、家庭装饰、音像书籍、食品饮料等等人们生活的各个领域,成为动画产业链上一个不可或缺的重要环节
<正> 蒲松龄的《聊斋志异》一书五百篇作品中,除去杂记、小品外,算得上今天人们所认为的小说的约有二百篇。这二百篇小说中,以妇女为主人公的竟占了一半以上,可见作者对妇女
北京菖蒲河公园服务设施工程为钢结构仿古建筑 ,是钢结构在新领域的探索和尝试。较详细地阐述了在钢结构方案设计阶段铰接柱脚与刚接柱脚、门式刚架模型与普钢模型的计算结果
在我国近现代教育思想史上,陶行知的幼儿教育思想占有十分重要的地位。立足于当下我国的国情,他提出的"平民教育"理念对我国幼儿教育仍然具有一定的指导意义,本文以行知文化
近现代中国学制的建立和变迁同当事人的主观因素具有直接的关系。清末的学制主要出自政治家的选择,1922年的新学制则更多地渗透了教育家的理想,二者的区别可以在"实业教育"到
作为创业行为最好的预测指标,研究大学生创业意向有利于我们更好地引导大学生的创业行为。通过综合现有相关研究,将创业意向界定为创业承诺度和开始创业时间两个维度。基于风
原发性醛固酮增多症(原醛症)是继发性高血压的常见病因之一,部分患者亦可伴有低血钾,醛固酮瘤及特发性醛固酮增多症是其主要的病理亚型。原醛症的诊断包括筛查、确诊及分型诊