基于子能带间跃迁的AlGaN/GaN基多量子阱ISBT红外探测研究
发布时间：2021-10-30 00:24
AlGaN/GaN多量子阱具有大的导带带阶,高的电子与LO声子相互作用能（～90meV）以及超快的电子驰豫速度等优点,使得基于AlGaN/GaN多量子阱子能带跃迁制备的量r阱红外探测器在超快、宽谱以及较高工作温度等方面拥有明显的优势和巨大的潜在应用市场。此外,AlGaN/GaN量子阱材料是唯一一种能够在同一材料体系中实现紫外红外双色探测单片集成的半导体材料,这使得AlGaN/GaN多量子阱材料及其探测器件在导弹告警和制导等方而具有十分重要的战略意义。然而,由于AlGaN/GaN量子阱中具有强的极化电场,使得量子阱红外探测器的设计及电子跃迁规律变得复杂。另外,基于MOCVD异质外延的AlGaN及其低维多量子阱材料中位错密度高,界面扩散严重,限制了量子阱红外探测器光电性能的提高。针对这些问题,本论文在AlGaN/GaN量子阱结构设计、AlGaN材料质量改善、量子阱生长工艺优化及ISBT红外探测、器件制备与性能等方面展开研究,具体研究内容如下：（1）研究了AlGaN/GaN多量子阱内极化场对ISBT跃迁规律的影响,发现ISBT跃迁波长随着极化场的增强而蓝移并且峰值吸收系数也随着增大,这与带问...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 红外探测技术及应用
1.2 量子阱红外探测器
1.3 AlGaN/GaN多量子阱ISBT红外探测器研究背景
1.4 研究进展
1.5 研究难点
1.6 主要研究内容
2 AlGaN/GaN多量子阱材料外延及测试表征技术
2.1 半导体材料外延介绍
2.2 AlGaN/GaN量子阱材料外延生长技术简介
2.3 材料测试表征设备
2.4 本章小结
3 AlGaN/GaN多量子阱ISBT红外探测结构设计
3.1 AlGaN材料基本特征
3.2 AlGaN/GaN量子阱计算模型及计算方法
3.3 AlGaN/GaN多量子阱ISBT红外跃迁特性研究
3.4 本章小结
4 AlGaN/GaN量子阱模板材料的生长研究
4.1 AlN薄膜生长研究
4.2 n-AlGaN薄膜的MOCVD生长
4.3 本章小结
5 AlGaN/GaN多量子阱结构优化及ISBT红外跃迁研究
5.1 AlGaN/GaN量子阱材料生长参数的优化
5.2 极化对AlGaN/GaN多量子阱中ISBT红外跃迁影响研究
5.3 量子阱结构参数对ISBT红外跃迁影响研究
5.4 掺杂对AlGaN/GaN多量子阱中ISBT红外跃迁影响研究
5.5 本章小结
6 AlGaN/GaN多量子阱红外探测器制备及性能研究
6.1 AlGaN/GaN多量子阱红外探测器研究进展
6.2 量子阱红外探测器制备及测试
6.3 量子阱红外探测器光电特性研究
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 本论文工作总结
7.2 工作展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间已发表或完成的论文
附录2 攻读博士学位期间申请的专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of polarization on intersubband transitions of AlxGa1-xN/GaN multi-quantum wells[J]. 田武,鄢伟一,熊晖,戴江南,方妍妍,吴志浩,余晨辉,陈长清. Chinese Physics B. 2013(05)
[2]第三代红外探测器的发展与选择[J]. 史衍丽. 红外技术. 2013(01)
[3]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)
[4]Influence of applied electric field on the absorption coefficient and subband distances in asymmetrical AlN/GaN coupled double quantum wells[J]. 岑龙斌,沈波,秦志新,张国义. Chinese Physics B. 2009(09)
[5]红外探测技术在军事上的应用[J]. 王力民,张蕊,林一楠,徐世录. 红外与激光工程. 2008(S2)
[6]红外探测技术的应用与分析[J]. 王大海,梁宏光,邱娜,徐世录. 红外与激光工程. 2007(S2)
[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]太赫兹半导体探测器研究进展[J]. 曹俊诚. 物理. 2006(11)
[9]红外/紫外侦察告警技术[J]. 赵江. 红外与激光工程. 2006(S1)
[10]极化电场对AlxGa1-xN/GaN双量子阱中子带间跃迁的光学性质的影响（英文）[J]. 雷双英,沈波,许福军,杨志坚,徐柯,张国义. 半导体学报. 2006(03)
硕士论文
[1]蓝宝石衬底上N面GaN基异质结构材料研究[D]. 周昊.西安电子科技大学 2013
本文编号：3465674
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 红外探测技术及应用
1.2 量子阱红外探测器
1.3 AlGaN/GaN多量子阱ISBT红外探测器研究背景
1.4 研究进展
1.5 研究难点
1.6 主要研究内容
2 AlGaN/GaN多量子阱材料外延及测试表征技术
2.1 半导体材料外延介绍
2.2 AlGaN/GaN量子阱材料外延生长技术简介
2.3 材料测试表征设备
2.4 本章小结
3 AlGaN/GaN多量子阱ISBT红外探测结构设计
3.1 AlGaN材料基本特征
3.2 AlGaN/GaN量子阱计算模型及计算方法
3.3 AlGaN/GaN多量子阱ISBT红外跃迁特性研究
3.4 本章小结
4 AlGaN/GaN量子阱模板材料的生长研究
4.1 AlN薄膜生长研究
4.2 n-AlGaN薄膜的MOCVD生长
4.3 本章小结
5 AlGaN/GaN多量子阱结构优化及ISBT红外跃迁研究
5.1 AlGaN/GaN量子阱材料生长参数的优化
5.2 极化对AlGaN/GaN多量子阱中ISBT红外跃迁影响研究
5.3 量子阱结构参数对ISBT红外跃迁影响研究
5.4 掺杂对AlGaN/GaN多量子阱中ISBT红外跃迁影响研究
5.5 本章小结
6 AlGaN/GaN多量子阱红外探测器制备及性能研究
6.1 AlGaN/GaN多量子阱红外探测器研究进展
6.2 量子阱红外探测器制备及测试
6.3 量子阱红外探测器光电特性研究
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 本论文工作总结
7.2 工作展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间已发表或完成的论文
附录2 攻读博士学位期间申请的专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of polarization on intersubband transitions of AlxGa1-xN/GaN multi-quantum wells[J]. 田武,鄢伟一,熊晖,戴江南,方妍妍,吴志浩,余晨辉,陈长清. Chinese Physics B. 2013(05)
[2]第三代红外探测器的发展与选择[J]. 史衍丽. 红外技术. 2013(01)
[3]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)
[4]Influence of applied electric field on the absorption coefficient and subband distances in asymmetrical AlN/GaN coupled double quantum wells[J]. 岑龙斌,沈波,秦志新,张国义. Chinese Physics B. 2009(09)
[5]红外探测技术在军事上的应用[J]. 王力民,张蕊,林一楠,徐世录. 红外与激光工程. 2008(S2)
[6]红外探测技术的应用与分析[J]. 王大海,梁宏光,邱娜,徐世录. 红外与激光工程. 2007(S2)
[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]太赫兹半导体探测器研究进展[J]. 曹俊诚. 物理. 2006(11)
[9]红外/紫外侦察告警技术[J]. 赵江. 红外与激光工程. 2006(S1)
[10]极化电场对AlxGa1-xN/GaN双量子阱中子带间跃迁的光学性质的影响（英文）[J]. 雷双英,沈波,许福军,杨志坚,徐柯,张国义. 半导体学报. 2006(03)
硕士论文
[1]蓝宝石衬底上N面GaN基异质结构材料研究[D]. 周昊.西安电子科技大学 2013
本文编号：3465674
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3465674.html
