ZnO/MgZnO量子级联探测器特性研究
发布时间：2020-12-14 03:38
近年来,MgZnO宽禁带半导体凭借其独特的材料特性受到了研究人员的广泛关注,是当前光电子和光通信器件领域研究热点之一。由于ZnO和MgZnO可以形成具有很高电子浓度和电子迁移率的二维电子气（Two Dimensional Electron Gas,2DEG）,因此,在异质结光电器件制备领域极具应用潜力。目前为止,ZnO/MgZnO量子级联探测器（Quantum Cascade Detector,QCD）由于具有高的探测率、低的暗电流以及噪声得到了研究人员的关注,但是目前的研究还仅限于材料和工艺的改进,对于ZnO/MgZnO异质结带来的极化效应对QCD的影响还有待探索。除此之外,噪声对于探测器来说也是关键的参数之一。因此,本文分别针对极化效应对ZnO/MgZnO量子级联探测器基本特性的影响以及其噪声特性展开了研究,具体工作内容如下:1.根据理论分析,对ZnO/Mg0.3Zn0.7O量子级联探测器进行建模并研究其基本特性。QCD的每个周期都包含一个用于吸收光子的有源区,即ZnO量子阱和一个用于完成电子输运的“声子阶梯”,总共由30个周期组成。基于...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MgZnO薄膜中Mg摩尔百分数与其禁带宽度的关系
图 1.1 MgZnO 薄膜中 Mg 摩尔百分数与其禁带宽度的关系外，部分氧化物在拥有半导体特性的同时还具备了电子强关联其中的代表之一。根据 ZnO 的纤锌矿结构的特性：缺少反演有强极化效应。通过查阅可知，ZnO 的自发极化系数为-0.057材料大一倍，自发极化电场极高为 106V/cm[24]。由于极化效应能的影响，这种影响具体为由极化电场产生的面束缚电荷来调外，对于带隙相差悬殊的 ZnO（3.37 eV）和 MgO（7.8 eV）于强大的能带偏移出现于这两种材料构成的异质结构界面导带下，ZnO/MgZnO 异质结界面处具有 2DEG，且其量子局域化1013cm-2，这主要是因为极化诱导以及能带偏移的作用导致的
1983 年，J. S. Smith报道[45]，1985 年，L. C. West 等导带内极大的偶极红外跃迁，偶并且被称为量子阱包络状态转变[4i 等人在 1987 年第一次制备了峰值aAs/AlxGa1-xAs 量子阱红外探测器结构进行改善，制造出 B-C QWI中的第一激发态成为连续态。其主量子阱中激发到连续态上。为了ala 等研究人员制备了基于束缚-准/AlxGa1-xAs 量子阱红外光电探测器并展示了截止波长为 15 μm 的 1人们最关注的领域，使其目前已在军事应用及民间应用范围取得
【参考文献】：
期刊论文
[1]ZnMgO/ZnO异质结构中极化对二维电子气的影响[J]. 周远明,田锋,钟才,梅菲,刘凌云,徐进霞,王远,张冉. 材料导报. 2015(12)
[2]氧化锌基材料、异质结构及光电器件[J]. 申德振,梅增霞,梁会力,杜小龙,叶建东,顾书林,吴玉喜,徐春祥,朱刚毅,戴俊,陈明明,季旭,汤子康,单崇新,张宝林,杜国同,张振中. 发光学报. 2014(01)
[3]ZnMgO/ZnO异质结构中二维电子气的研究[J]. 张阳,顾书林,叶建东,黄时敏,顾然,陈斌,朱顺明,郑有炓. 物理学报. 2013(15)
[4]量子阱红外探测器最新进展[J]. 邢伟荣,李杰. 激光与红外. 2013(02)
[5]量子级联红外探测器[J]. 刘俊岐,翟慎强,孔宁,李路,刘峰奇,王利军,王占国. 红外与激光工程. 2011(08)
[6]光电探测器的电噪声及其应用[J]. 林丽艳,杜磊,何亮,陈文豪. 红外. 2009(12)
[7]量子阱红外探测器及相关量子器件的研究进展[J]. 熊大元. 红外. 2006(12)
[8]光电探测器噪声分析及降低噪声的方法[J]. 姜先申,韩焱. 电子质量. 2004(08)
[9]量子阱红外探测器的研究与应用[J]. 连洁,王青圃,程兴奎,魏爱俭. 光电子·激光. 2002(10)
[10]光电探测器的噪声分析[J]. 黄湘宁. 青海师范大学学报(自然科学版). 2000(04)
博士论文
[1]长波/甚长波红外量子级联探测器相关物理研究[D]. 李梁.华东师范大学 2017
[2]基于子带跃迁量子结构红外探测器的研究[D]. 刘希辉.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[3]量子点红外探测器暗电流及噪声特性研究[D]. 白宏刚.西安电子科技大学 2014
本文编号：2915733
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MgZnO薄膜中Mg摩尔百分数与其禁带宽度的关系
图 1.1 MgZnO 薄膜中 Mg 摩尔百分数与其禁带宽度的关系外，部分氧化物在拥有半导体特性的同时还具备了电子强关联其中的代表之一。根据 ZnO 的纤锌矿结构的特性：缺少反演有强极化效应。通过查阅可知，ZnO 的自发极化系数为-0.057材料大一倍，自发极化电场极高为 106V/cm[24]。由于极化效应能的影响，这种影响具体为由极化电场产生的面束缚电荷来调外，对于带隙相差悬殊的 ZnO（3.37 eV）和 MgO（7.8 eV）于强大的能带偏移出现于这两种材料构成的异质结构界面导带下，ZnO/MgZnO 异质结界面处具有 2DEG，且其量子局域化1013cm-2，这主要是因为极化诱导以及能带偏移的作用导致的
1983 年，J. S. Smith报道[45]，1985 年，L. C. West 等导带内极大的偶极红外跃迁，偶并且被称为量子阱包络状态转变[4i 等人在 1987 年第一次制备了峰值aAs/AlxGa1-xAs 量子阱红外探测器结构进行改善，制造出 B-C QWI中的第一激发态成为连续态。其主量子阱中激发到连续态上。为了ala 等研究人员制备了基于束缚-准/AlxGa1-xAs 量子阱红外光电探测器并展示了截止波长为 15 μm 的 1人们最关注的领域，使其目前已在军事应用及民间应用范围取得
【参考文献】：
期刊论文
[1]ZnMgO/ZnO异质结构中极化对二维电子气的影响[J]. 周远明,田锋,钟才,梅菲,刘凌云,徐进霞,王远,张冉. 材料导报. 2015(12)
[2]氧化锌基材料、异质结构及光电器件[J]. 申德振,梅增霞,梁会力,杜小龙,叶建东,顾书林,吴玉喜,徐春祥,朱刚毅,戴俊,陈明明,季旭,汤子康,单崇新,张宝林,杜国同,张振中. 发光学报. 2014(01)
[3]ZnMgO/ZnO异质结构中二维电子气的研究[J]. 张阳,顾书林,叶建东,黄时敏,顾然,陈斌,朱顺明,郑有炓. 物理学报. 2013(15)
[4]量子阱红外探测器最新进展[J]. 邢伟荣,李杰. 激光与红外. 2013(02)
[5]量子级联红外探测器[J]. 刘俊岐,翟慎强,孔宁,李路,刘峰奇,王利军,王占国. 红外与激光工程. 2011(08)
[6]光电探测器的电噪声及其应用[J]. 林丽艳,杜磊,何亮,陈文豪. 红外. 2009(12)
[7]量子阱红外探测器及相关量子器件的研究进展[J]. 熊大元. 红外. 2006(12)
[8]光电探测器噪声分析及降低噪声的方法[J]. 姜先申,韩焱. 电子质量. 2004(08)
[9]量子阱红外探测器的研究与应用[J]. 连洁,王青圃,程兴奎,魏爱俭. 光电子·激光. 2002(10)
[10]光电探测器的噪声分析[J]. 黄湘宁. 青海师范大学学报(自然科学版). 2000(04)
博士论文
[1]长波/甚长波红外量子级联探测器相关物理研究[D]. 李梁.华东师范大学 2017
[2]基于子带跃迁量子结构红外探测器的研究[D]. 刘希辉.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[3]量子点红外探测器暗电流及噪声特性研究[D]. 白宏刚.西安电子科技大学 2014
本文编号：2915733
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