InP基器件金属接触研究

发布时间：2017-08-27 21:18

  本文关键词：InP基器件金属接触研究

  更多相关文章： 磷化铟 金半接触 红外探测器 钝化工艺

【摘要】：本文主要对InP基相关器件和工艺尤其是InP基金半接触,InP/InGaAs红外探测器,以及其中的钝化工艺做了较为深入的研究。首先系统研究了TiW/p-InP肖特基接触的电学性质,比较了在不同的退火条件下,表面形貌以及电学参数的变化。用热发射模型从I-V曲线提取了势垒高度,以及理想因子,发现它们随温度呈现线性变化的规律。这一现象可以用金属-半导体(M-S)表面接触的非均匀模型来解释。势垒高度随温度的变化符合高斯分布。然后又测量了器件的C-V特性随温度变化的特性,且比较了不同频率下从C-V特性中提取的势垒高度。对比I-V方法,此法排除了界面态的影响。然后研究了TiW/p-InP肖特基接触的C-V特性,发现了反常负电容现象,这是由界面态和串联电阻(Rs)的影响所导致的。同时计算了Rs的值并且用它对测量到的电容(C)和电导(G)的值做了修正。接下来针对ICPCVD和PECVD工艺对InP表面的钝化效果做了讨论。对不同工艺生长的SiNx作为介电层的Au/SiNx/p-InP肖特基势垒二极管的电学特性进行了研究,与PECVD工艺生长介电层的器件相比,发现ICPCVD工艺生长介电层的器件的理想因子值更小一些,势垒高度更低一些。同时比较了两种工艺条件下的界面态密度,发现ICPCVD工艺的界面态比PECVD工艺更低一些。最后研究了InGaAs/InP探测器的暗电流特性和光电流特性,首先用软件对器件的结构参数进行设计,仿真了暗电流和光电流特性,然后根据仿真结果制备了器件,同时测量了器件的特性,并对实验值和仿真值进行了比较,发现实验值和仿真值符合的很好,证明了仿真的正确性。实验结果表明该器件具有较高的响应度,并对器件的暗电流组分进行了分析。
【关键词】：磷化铟 金半接触 红外探测器 钝化工艺
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN215
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-27
• 1.1 InP材料概述8-11
• 1.2 InGaAs /InP红外探测器11-15
• 1.3 肖特基接触15-23
• 1.4 本文的主要工作及内容安排23-24
• 参考文献24-27
• 第二章 TiW/p-InP肖特基二极管的I-V和C-V特性研究27-48
• 2.1 引言27-28
• 2.2 实验流程28-29
• 2.3 测量与讨论29-44
• 2.3.1 不同退火条件的影响29-35
• 2.3.2 变温I-V测试35-42
• 2.3.3 C-V特性42-44
• 2.4 本章小结44-45
• 参考文献45-48
• 第三章 TiW/p-InP肖特基二极管的反常电容研究48-58
• 3.1 引言48-49
• 3.2 测量与讨论49-55
• 3.2.1 变频C-V特性49-53
• 3.2.2 变温C-V特性53-55
• 3.3 本章小结55-56
• 参考文献56-58
• 第四章 不同CVD工艺对InP表面钝化的研究58-68
• 4.1 引言58-59
• 4.2 实验流程59-60
• 4.3 测量与讨论60-65
• 4.4 本章小结65-66
• 参考文献66-68
• 第五章 InGaAs /InP红外探测器的研究68-78
• 5.1 引言68
• 5.2 InGaAs/InP p-i-n探测器的仿真68-70
• 5.3 实验流程70-73
• 5.4 测量与讨论73-75
• 5.5 本章小结75
• 参考文献75-78
• 第六章 结论及未来工作78-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文80-81
• 致谢81-82

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本文编号：745914