GaSb光电阴极的光电发射特性研究

发布时间：2022-08-12 21:33

　　作为基于光电阴极的光电探测器的核心部件,光电阴极的重要研究方向之一是如何延伸其长波响应,以提升光电探测器的近红外波段探测性能,在此研究背景下,本文提出了以锑化物代表材料GaSb作为光电阴极材料,围绕GaSb光电阴极的材料特性参数、光电阴极表面模型、光电发射过程、异质结偏压计算、量子效率理论模型、阴极材料的结构设计、制备工艺和光电发射性能评估等方面展开研究。根据Caughey-Thomas等经验公式模拟了对GaSb光电阴极光电发射性能有重要影响的GaSb材料光吸收系数、少子扩散长度等材料特性参数,为GaSb光电阴极结构参数设计提供了重要参考;依据Spicer光电发射三步模型,分析了GaSb光电阴极光电发射物理过程,为GaSb光电阴极结构设计提供了理论依据;模拟了GaSb光电阴极吸收层与发射层异质结能带结构,得出在发射层掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3,吸收层掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3,发射层厚度为0.5μm的情况下外加偏压达到10V才能较好地消除p-GaSb/p-GaAs异质结的势垒;依据GaSb光... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光电阴极发展概述
    1.2 GaSb光电阴极国内外研究现状
    1.3 光电阴极的在探测领域的应用
    1.4 论文研究意义
    1.5 论文主要研究内容
第二章 GaSb光电阴极的光电发射理论
    2.1 GaSb光电阴极的光电发射过程
    2.2 GaSb光电阴极特性参数模拟
        2.2.1 光吸收系数
        2.2.2 少子扩散长度
        2.2.3 GaSb吸收层和GaAs发射层异质结界面能带结构和偏压计算
    2.3 GaSb光电阴极的量子效率理论模型
    2.4 本章小结
第三章 GaSb/GaAs外延层制备及测试研究
    3.1 锑化物MOCVD外延技术介绍
    3.2 MOCVD法制备GaSb薄膜的技术研究
        3.2.1 生长温度对GaSb外延层质量的影响
        3.2.2 MO源气相V/III对GaSb外延层质量的影响
    3.3 p型掺杂GaSb外延层制备及测试
        3.3.1 p型掺杂GaSb外延层制备及质量测试
        3.3.2 p型掺杂GaSb外延层光电性能测试分析
    3.4 本章小结
第四章 变掺杂GaSb外延层制备及光电性能测试
    4.1 非指数形式变掺杂GaSb外延层制备及光电性能测试
        4.1.1 变掺杂结构的表面光电压测试理论分析
        4.1.2 变掺杂GaSb外延层制备与表面光电压谱测试
    4.2 指数形式变掺杂GaSb外延层制备及光电性能测试
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 有待进一步完善的工作
致谢
参考文献
硕士期间学术成果情况



本文编号：3676633