Ga 2 O 3 紫外光电导探测及其读出电路研究

发布时间：2023-12-10 14:17

　　工作在日盲区(200²80nm)的紫外光电导传感器,不容易受自然环境干扰,在日光环境下仍然能够进行探测,误报率低,具有独特的探测优势,在宇宙探索、导弹追踪、火焰预警等军事及民用领域都有广泛的应用价值。β-Ga₂O₃薄膜光电导传感器,材料为金属氧化物容易获取,可通过磁控溅射或者分子束外延方式制备较好的感光薄膜,制备工艺简单,成本较低,且禁带宽度为4.9eV,不需要进行掺杂即可工作在日盲波段,探测背景极为干净,是制备日盲紫外探测的理想材料。但光电导响应时间较长,在秒量级,需对影响其时间响应性能条件进行进一步研究。目前对于β-Ga₂O₃光电导探测研究仅限于探针台测试环境,响应性能并不能完全体现在具体电路应用中,对具体应用还需进一步测试。探测发现探针台能够探测到极小的光生电流,但对于具体电路探测而言,由于探测精度及电阻反馈型探测电路动态范围约束,使得弱光探测较为困难,需要对探测电路进行优化。且Ga₂O₃光电导探测及成像阵列在国内几乎没有具体应...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 紫外探测发展现状
    1.3 课题研究工作的目的和意义
    1.4 本论文的结构安排
第二章 紫外光电导探测概述
    2.1 紫外传感器类型及探测原理
    2.2 紫外光电导探测器
    2.3 紫外探测主要性能参数
    2.4 本章小结
第三章 Ga₂O₃光电导传感器的制备
    3.1 Ga₂O₃传感器的制备
        3.1.1 β-Ga₂O₃传感器结构
        3.1.2 β-Ga₂O₃传感器制备过程
    3.2 蓝宝石基片退火条件测试
        3.2.1 退火过程
        3.2.2 退火器件性能测试
    3.3 本章小结
第四章 Ga₂O₃光电导传感器的测试
    4.1 探测器封装及转接板的焊接
    4.2 测试环境搭建及测试方式选取
    4.3 基本探测电路架构
    4.4 光电导探测器响应特性测试
        4.4.1 光暗电流IV响应测试
        4.4.2 光强响应度测试
        4.4.3 波长响应度测试
        4.4.4 时间响应度测试
    4.5 时间响应影响因素测试
        4.5.1 退火时间影响测试
        4.5.2 偏置电压影响测试
        4.5.3 应力影响测试
        4.5.4 叉指宽度影响测试
        4.5.5 薄膜质量影响测试
    4.6 本章小结
第五章 探测电路的优化
    5.1 高精度大动态范围探测电路
    5.2 数字化探测电路单元
    5.3 像素阵列仿真
    5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果



本文编号：3872569