变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器特性研究
发布时间：2022-09-28 12:29
光电探测器,例如光电倍增管、Si光电二极管、III/V材料的光电探测器已广泛应用于科学仪器、光通信、显示成像、环境监测、安全监测等。然而,随着高性能光电探测器的快速发展,人们对灵敏度高,体积小,功耗低的光电探测器的需求越来越大。与传统体材料相比,纳米结构光电探测器因其体积小,灵敏度高,光电转换性能优异而引起人们越来越多的关注。本文研究了P型与PN型变组分Al Ga As/Ga As纳米线光电探测器的光电探测特性,Al组分的变化引起了Al Ga As禁带宽度的变化从而形成了内建电场,这可以极大的提高半导体的载流子收集效率。通过建立半导体漂移扩散模型,然后分别改变入射光波长,Al组分,纳米线长度,用有限体积法（FVM）仿真计算了P型和PN型变组分Al Ga As/Ga As纳米线光电探测器的光电流和积分灵敏度。结果显示,即使在零偏压情况下轴向Al组分变化引起的内建电场可以加强载流子收集效率,从而大大提高光电探测效率,PN型光电探测器因PN结的存在,其光电探测性能更优于P型。另外不同电极接触方式也会影响光电探测器的光电探测特性,本文中根据电极的基本接触形式考虑了四种结构,分别是欧姆-欧姆（O...
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 光电探测器研究现状
1.2.1 传统光电转换技术
1.2.2 纳米线光电探测器
1.3 本文研究的背景和意义
1.4 本文研究的主要工作
1.5 论文结构安排
2 P型变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器光电特性研究
2.1 理论模型
2.2 P型变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器仿真及结果分析
2.2.1 O-O器件
2.2.2 O-S器件
2.2.3 S-O器件
2.2.4 S-S器件
2.3 本章小结
3 PN型AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器光电特性研究
3.1 理论模型
3.2 PN型变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器仿真及结果分析
3.2.1 变组分影响
3.2.2 变掺杂和温度影响
3.3 本章小结
4 变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器件制备
4.1 变组分AlGaAs/GaAs纳米线阵列制备
4.1.1 变组分AlGaAs/GaAs纳米线阵列的研究意义
4.1.2 变组分AlGaAs/GaAs纳米线阵列制备工艺
4.2 光电探测器件制备
4.2.1 衬底的选择与清洗
4.2.2 单根纳米线剥离
4.2.3 光刻
4.2.4 沉积电极
4.3 本章小结
5 结束语
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有宽光谱响应的单根GaSb纳米线基室温光电探测器（英文）[J]. 罗涛,梁博,刘哲,谢旭明,娄正,沈国震. Science Bulletin. 2015(01)
[2]Design and simulation of a novel CMOS superimposed photodetector[J]. 康玉琢,毛陆虹,肖新东,谢生,张世林. Optoelectronics Letters. 2012(04)
[3]GaAs真空电子源衰减模型研究[J]. 邹继军,张益军,杨智,常本康. 物理学报. 2011(01)
[4]二氧化硅的干法刻蚀工艺研究[J]. 严剑飞,袁凯,太惠玲,吴志明. 微处理机. 2010(02)
[5]GaAs光电阴极制备过程中多信息量测试技术研究[J]. 邹继军,钱芸生,常本康,王惠,王世允. 真空科学与技术学报. 2006(03)
[6]ICP刻蚀技术研究[J]. 郑志霞,冯勇建,张春权. 厦门大学学报(自然科学版). 2004(S1)
[7]砷化镓材料发展和市场前景[J]. 陈坚邦. 稀有金属. 2000(03)
[8]夜视像增强器(蓝光延伸与近红外延伸光阴极)的近期进展[J]. 周立伟. 光学技术. 1998(02)
[9]光电材料动态自动光谱测试仪的研究与应用[J]. 常本康,房红兵,刘元震. 真空科学与技术. 1996(05)
博士论文
[1]第三代像增强器研究[D]. 李晓峰.中国科学院西安光学精密机械研究所 2001
硕士论文
[1]变组分AlxGa1-xAs/GaAs光电发射材料研究[D]. 江少涛.东华理工大学 2015
[2]GaAs纳米线阵列光阴极制备机理及其光谱响应仿真[D]. 程滢.东华理工大学 2015
[3]Ⅲ-Ⅴ族（GaN）和Ⅱ-Ⅵ族（ZnTe）半导体材料的制备及光学特性研究[D]. 张磊.山东大学 2013
[4]离子注入法制备银掺杂氧化锌纳米线阵列及发光性质研究[D]. 陈贤.南昌大学 2012
[5]金离子注入氧化锌薄膜引起的改性研究[D]. 吴培.天津大学 2008
[6]离子注入掺杂及退火处理对ZnO薄膜性能影响的研究[D]. 袁兆林.电子科技大学 2008
[7]氮离子注入氧化锌薄膜引起的结构、光学和电学性质变化研究[D]. 张晓东.天津大学 2007
本文编号：3681668
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 光电探测器研究现状
1.2.1 传统光电转换技术
1.2.2 纳米线光电探测器
1.3 本文研究的背景和意义
1.4 本文研究的主要工作
1.5 论文结构安排
2 P型变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器光电特性研究
2.1 理论模型
2.2 P型变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器仿真及结果分析
2.2.1 O-O器件
2.2.2 O-S器件
2.2.3 S-O器件
2.2.4 S-S器件
2.3 本章小结
3 PN型AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器光电特性研究
3.1 理论模型
3.2 PN型变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器仿真及结果分析
3.2.1 变组分影响
3.2.2 变掺杂和温度影响
3.3 本章小结
4 变组分AlGaAs/GaAs纳米线光电探测器件制备
4.1 变组分AlGaAs/GaAs纳米线阵列制备
4.1.1 变组分AlGaAs/GaAs纳米线阵列的研究意义
4.1.2 变组分AlGaAs/GaAs纳米线阵列制备工艺
4.2 光电探测器件制备
4.2.1 衬底的选择与清洗
4.2.2 单根纳米线剥离
4.2.3 光刻
4.2.4 沉积电极
4.3 本章小结
5 结束语
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有宽光谱响应的单根GaSb纳米线基室温光电探测器（英文）[J]. 罗涛,梁博,刘哲,谢旭明,娄正,沈国震. Science Bulletin. 2015(01)
[2]Design and simulation of a novel CMOS superimposed photodetector[J]. 康玉琢,毛陆虹,肖新东,谢生,张世林. Optoelectronics Letters. 2012(04)
[3]GaAs真空电子源衰减模型研究[J]. 邹继军,张益军,杨智,常本康. 物理学报. 2011(01)
[4]二氧化硅的干法刻蚀工艺研究[J]. 严剑飞,袁凯,太惠玲,吴志明. 微处理机. 2010(02)
[5]GaAs光电阴极制备过程中多信息量测试技术研究[J]. 邹继军,钱芸生,常本康,王惠,王世允. 真空科学与技术学报. 2006(03)
[6]ICP刻蚀技术研究[J]. 郑志霞,冯勇建,张春权. 厦门大学学报(自然科学版). 2004(S1)
[7]砷化镓材料发展和市场前景[J]. 陈坚邦. 稀有金属. 2000(03)
[8]夜视像增强器(蓝光延伸与近红外延伸光阴极)的近期进展[J]. 周立伟. 光学技术. 1998(02)
[9]光电材料动态自动光谱测试仪的研究与应用[J]. 常本康,房红兵,刘元震. 真空科学与技术. 1996(05)
博士论文
[1]第三代像增强器研究[D]. 李晓峰.中国科学院西安光学精密机械研究所 2001
硕士论文
[1]变组分AlxGa1-xAs/GaAs光电发射材料研究[D]. 江少涛.东华理工大学 2015
[2]GaAs纳米线阵列光阴极制备机理及其光谱响应仿真[D]. 程滢.东华理工大学 2015
[3]Ⅲ-Ⅴ族（GaN）和Ⅱ-Ⅵ族（ZnTe）半导体材料的制备及光学特性研究[D]. 张磊.山东大学 2013
[4]离子注入法制备银掺杂氧化锌纳米线阵列及发光性质研究[D]. 陈贤.南昌大学 2012
[5]金离子注入氧化锌薄膜引起的改性研究[D]. 吴培.天津大学 2008
[6]离子注入掺杂及退火处理对ZnO薄膜性能影响的研究[D]. 袁兆林.电子科技大学 2008
[7]氮离子注入氧化锌薄膜引起的结构、光学和电学性质变化研究[D]. 张晓东.天津大学 2007
本文编号：3681668
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