【摘 要】
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日盲紫外探测器有广泛的应用前景。MgZnO材料由于对紫外光比较敏感、响应度比较高、可探测紫外光范围比较宽,因此MgZnO成为了一种理想的日盲紫外光探测材料。根据近年来研究发现,具有二维电子气的双层结构紫外探测器性能比较突出,二维电子气的引入可以大幅度提高紫外探测器的响应度,降低其暗电流。本论文结合具有二维电子气的探测器器件结构和MgZnO材料的优点,设计并制备了双层结构MgZnO日盲紫外探测器,然
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日盲紫外探测器有广泛的应用前景。MgZnO材料由于对紫外光比较敏感、响应度比较高、可探测紫外光范围比较宽,因此MgZnO成为了一种理想的日盲紫外光探测材料。根据近年来研究发现,具有二维电子气的双层结构紫外探测器性能比较突出,二维电子气的引入可以大幅度提高紫外探测器的响应度,降低其暗电流。本论文结合具有二维电子气的探测器器件结构和MgZnO材料的优点,设计并制备了双层结构MgZnO日盲紫外探测器,然后对双层结构的MgZnO日盲紫外探测器的性能进行表征,研究二维电子气的引入对MgZnO探测器对紫外光的响应度、暗电流、信噪比等性质的影响,具体内容如下:（1）采用脉冲激光沉积方法（PLD）通过控制氧气压强,分别探究氧气压强在石英和Mg O衬底上对MgZnO薄膜带隙、晶体结构、薄膜光学特性的影响。在石英衬底上沉积MgZnO薄膜,随着氧气压强的升高,MgZnO薄膜主要是单一立方相（200）,MgZnO薄膜中Mg相对含量逐渐降低,MgZnO薄膜带隙不断减小;在Mg O衬底上,随着氧气压强的增大,MgZnO薄膜是单一立方相（200）,MgZnO薄膜结晶质量有所改善,MgZnO薄膜带隙逐渐减小。（2）采用脉冲激光沉积方法（PLD）,通过控制衬底生长温度,分别探究生长温度在石英和Mg O衬底上对MgZnO薄膜带隙、晶体结构、薄膜光学特性的影响。在石英衬底上,随着温度的升高,MgZnO薄膜晶体结构由立方相（200）转变为六方相（0002）,最后转变为立方相（111）;当石英生长温度为500℃时,MgZnO日盲紫外探测器在250 nm紫外光照射下,响应度为115.75 A/W,在Mg O衬底上,随着生长温度的升高,MgZnO薄膜的结晶质量不断升高,当生长温度为570℃时,MgZnO薄膜结晶质量最好。（3）通过制备双层结构MgZnO日盲紫外探测器,探究上层MgxZn1-xO层厚度对MgZnO日盲紫外探测器性能的影响,当上层MgxZn1-xO厚度约为30 nm时,紫外探测器在265 nm紫外光照射下,响应度为0.82 A/W;并且在25 V偏压下暗电流达到了10-11A,光暗电流比达到2.8×105;相比于相同条件下生长的单层MgZnO日盲紫外探测器,响应度提高了1177倍,光暗电流比提高了约105倍。
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