氧化镓氧化锌异质结光电探测器件研究

发布时间：2021-11-22 10:47

　　由于地球臭氧层对紫外辐射（200-280nm波段）的吸收作用,使得工作在日盲区的日盲紫外光电探测器在灵敏度上具有很大的优势。其在日盲紫外通信、量子信息、导弹预警、太空探测、电晕探测、环境监察和生物医疗等众多领域都有着广泛的应用前景。β-Ga2O3作为一种直接带隙的宽禁带半导体材料,其禁带宽度4.2-4.9 eV,对应能量的光子波长为253 nm-295 nm,是一种天然的能够用于日盲紫外探测的材料,所以近年来氧化镓受到了越来越多的关注。基于异质结结构的光电探测器具有许多单一材料的光电探测器所不具备的优势,也是近年来的研究热点。本文利用激光分子束外延技术（L-MBE）和磁控溅射技术,在蓝宝石衬底上沉积了垂直结构的β-Ga2O3/ZnO薄膜异质结,并通过X射线衍射技术（XRD）对该异质结构进行了表征,同时对该薄膜进行了光电响应测试。主要研究成果如下:1、通过将两种不同生长方式生长出的异质结的XRD图样进行对比,我们认为对于该薄膜异质结而言,L-MBE生长出的异质结质量更好。2、通过对制备出的β-Ga2O3/ZnO异质结进行光电测试发现,其具有整流比超过105的优异的整流特性,且对处于日盲区... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１光电探测器的应用［３］??紫外光是指在电磁波谱中波长处于１０?ｎｍ－４００?ｎｍ的电磁波

射线衍射（ＸＲＤ）??射线衍射（Ｘ－ｒａｙ?Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，简称为ＸＲＤ）是目前实验室所使用分析手段之一。由于在对样品进行ＸＲＤ测量时不会对样品造成通常用它来对样品的晶格常数、结晶度、晶面取向、薄膜质量等行检测，简便且快捷。??Ｄ的基本原理是由布拉格首先提出的，其物理模型称之为布拉格２－１）?Ｘ射线是一种电磁波，波长约为０．０６－２０?Ａ，波长很短以至于其入射到晶体中时，晶体中规则排列的原子或分子即被视作光栅，成散射。由于晶体的周期性结构，每个原子发出的散射波（球面固定的相位关系，其会在空间中形成相干散射进而发生干涉。在某的球面波会相互抵消，而在另一些方向上，又会叠加增强。正是的相互叠加，才产生了可以揭示晶体结构的衍射图谱，即我们看到图谱。??

第二章薄膜材料的制备及表征方法???对于一定的Ｘ射线波长，使用某一特定的入射角０照射样品时，满足布拉??衍射的晶面会产生相干散射最大和衍射峰，而其他方向没有出现衍射斑。此时??所知Ａ、０代入布拉格方程便可计算得到晶面间距ｄ。通过得到的衍射图谱和??面间距ｄ，经过比对，便能确定样品的物质结构和所含的元素成分，此为定性??析。本课题中，所进行的Ｘ射线衍射实验均在中国科学院物理所完成，如图??，分析软件为Ｊａｄｅ６。通过将得到的衍射图谱和ＰＤＦ卡片进行比对，可以确定??膜的晶向、杂质状况以及结晶质量。??Ｔ—ｔ?〇?露臀？，？?＊?－?？?一?：?＇賴響Ｗ爆：?｜／；｜??

【参考文献】：
期刊论文
[1]光电导效应及其应用[J]. 陈宜生,张立升.  物理通报. 1994(06)

博士论文
[1]Ga2O3异质结及Au纳米颗粒复合增强的日盲紫外探测器研究[D]. 安跃华.北京邮电大学 2017
[2]氧化镓光电探测与信息存储器件研究[D]. 郭道友.北京邮电大学 2016
[3]脉冲激光沉积法生长掺杂ZnO基薄膜及其相关器件研究[D]. 曹铃.浙江大学 2012

硕士论文
[1]Ga2O3薄膜的磁控溅射制备及其性能研究[D]. 黄耀庭.北京邮电大学 2014



本文编号：3511532