GaSb/InSb/InP红外探测器结构的MOCVD生长及红外特性研究

发布时间：2020-12-30 19:01

　　目前,在红外通讯、气体监测、遥感技术等领域,对3-5μm波段的半导体红外探测器均有着迫切的需求。而非制冷红外探测器因无须制冷设备而便于实现器件的集成化与探测系统的轻量化,具有低功耗、低成本、良好的稳定性等优势,因此具有重要的应用前景。InSb作为一种窄禁带半导体材料,在量子效率、响应速度等方面优势明显,因此是制备红外探测器的一种理想材料。但是InSb内的复合机制导致相关器件的输出噪声过高,因而难以满足非制冷红外探测器的发展要求。为了解决InSb红外探测器在室温下高复合噪声的问题,本文提出采用GaSb与InP两种禁带较宽的材料分别作为P层与N层,制备一种GaSb/InSb/InP异质PIN结构。在这种结构中,P层GaSb与N层InP分别传输空穴与电子;非故意掺杂的InSb材料作为I层,负责吸收红外辐射并产生非平衡载流子,从而形成光电流。这种异质PIN结构具有两个明显的优势:首先,由于GaSb与InP两种材料的禁带宽度较大,复合机制的复合率通常远小于InSb材料,使得光生载流子在P层与N层中具有更长的寿命。这不仅能够降低探测器内部由于复合机制而引发的噪声电流,同时能够提升器件的量子效率。同... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

红外辐射的大气透射光谱

图 1.2 红外探测器发展历史红外探测器主要可分为光子探测器与热探测器。在光子探测器中，红外辐射过与电子的相互作用被材料吸收，产生的输出电信号源自于电子能量分布的变。因此，光子探测器对红外辐射的响应具有波长依赖性，并且具有理想的信噪

图 1.3 部分 III-V 族化合物的晶格常数与禁带宽度（300K），锑化物材料还具有诸多优良的电学与光学特性[35]，普遍具有量小、迁移率高、直接带隙等特性，因此锑化物材料在高速器件研究与制备领域中，有很大的发展潜力[36, 37]。在光纤通讯、空间

【参考文献】：
期刊论文
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[6]室温红外探测器研究与进展[J]. 刘兴明,韩琳,刘理天.  电子器件. 2005(02)

硕士论文
[1]GaN基LED电极结构设计与模拟[D]. 刘毅.西安电子科技大学 2010



本文编号：2948140