高信噪比MgZnO紫外光探测器的制备及其紫外光响应特性研究
发布时间：2021-08-05 23:23
紫外光探测器在军事和民用方面有非常广阔的应用前景。目前对于紫外光探测器的研究主要集中在金刚石、SiC、GaN、Ga2O3等宽带隙半导体材料。相对于这些材料,ZnO及其合金化合物MgZnO具有匹配的单晶衬底（六方结构单晶ZnO衬底、立方结构单晶MgO衬底）、带隙在3.37eV（ZnO）7.8eV（MgO）之间可调、制备和加工工艺都比较简单、原料丰富、环境友好等优势。本论文采用脉冲激光沉积（PLD）技术,通过改变MgZnO靶材中Mg的含量和MgZnO薄膜的生长条件,制备了六方MgZnO/立方MgZnO不同比例的MgZnO薄膜,研究了MgZnO薄膜中六方MgZnO/立方MgZnO比例的变化对MgZnO紫外光探测器光响应特性的影响;论文中还尝试在MgZnO紫外光探测器中引入Ag纳米颗粒来改善MgZnO紫外光探测器的光响应特性。本论文主要的研究内容和结果如下:1.分别在石英和MgO衬底上,采用不同Mg含量的MgZnO靶材生长了不同Mg含量的MgZnO薄膜,制备了不同Mg含量的MgZnO紫外光探测器。随着MgZnO靶材中Mg含量提高...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)蓝宝石衬底上不同Mg含量六方结构MgZnO紫外光探测器10V偏压下的光响应曲线
高信噪比 MgZnO 紫外光探测器的制备及其紫外光响应特性研究长从 380nm 向短波长移动到 320nm，紫外可见抑制比从 769 降低到 701。该论文中通过提高六方结构 MgZnO 薄膜中 Mg 的含量，使 MgZnO 紫外光探测器的探测波长向短波长移动，但还是难以扩展到日盲波段。2012 年，中科院福建物质结构研究所的 QinghongZheng 等人[34]用射频磁控溅射方法在石英衬底上生长出了单一六方结构 Mg0.46Zn0.54O 薄膜，并在 Mg0.46Zn0.54O 薄膜基础上制备了 MgZnO 紫外光探测器。图 1-3(b)为器件在不同偏压下的光响应度曲线，插图为器件的峰值响应度随偏压变化的曲线图。从图中可以看出，在 10V 的偏压下，器件的响应峰在 265nm 处，峰值响应度为 3.4A/W，响应截止边在 280nm 处；在70V 偏压下，器件的响应度高达 31.1A/W，此时器件的内增益为 148。该论文将六方结构 MgZnO 中掺杂的 Mg 的含量进一步提高，成功地将六方结构 MgZnO 紫外光探测器的响应波长扩展到日盲波段，并且器件在 70V 偏压下具有非常高的内增益。
高信噪比 MgZnO 紫外光探测器的制备及其紫外光响应特性研究制备了截至边从 220 到 287nm 连续可调的日盲紫外探测器，在国际上首次利用MgZnO 薄膜实现了对 220-280nm 波段的太阳盲紫外光的探测。图 1-7(a)为不同 Mg含量的立方结构 MgZnO 紫外探测器的归一化光响应曲线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent progress of ZnMgO ultraviolet photodetector[J]. 杨佳霖,刘可为,申德振. Chinese Physics B. 2017(04)
[2]生长温度对立方MgZnO薄膜生长取向和紫外光吸收特性的影响[J]. 彭赛,吕有明,韩舜,曹培江,柳文军,曾玉祥,贾芳,朱德亮. 发光学报. 2014(08)
[3]Mg含量对MgZnO薄膜光学性质的影响[J]. 高丽丽,徐莹,张淼,张跃林,姚斌. 液晶与显示. 2014(03)
[4]表面等离子体亚波长光学前沿进展[J]. 张斗国,王沛,焦小瑾,唐麟,鲁拥华,明海. 物理. 2005(07)
[5]新型紫外探测器及其应用[J]. 李慧蕊. 光电子技术. 2000(01)
博士论文
[1]Ag表面等离子体四极子增强型MgZnO紫外探测器的设计制备及其特性研究[D]. 陈洪宇.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
硕士论文
[1]混合结构MgZnO薄膜材料的制备及其紫外光响应特性研究[D]. 安巧丽.深圳大学 2016
本文编号：3324628
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)蓝宝石衬底上不同Mg含量六方结构MgZnO紫外光探测器10V偏压下的光响应曲线
高信噪比 MgZnO 紫外光探测器的制备及其紫外光响应特性研究长从 380nm 向短波长移动到 320nm，紫外可见抑制比从 769 降低到 701。该论文中通过提高六方结构 MgZnO 薄膜中 Mg 的含量，使 MgZnO 紫外光探测器的探测波长向短波长移动，但还是难以扩展到日盲波段。2012 年，中科院福建物质结构研究所的 QinghongZheng 等人[34]用射频磁控溅射方法在石英衬底上生长出了单一六方结构 Mg0.46Zn0.54O 薄膜，并在 Mg0.46Zn0.54O 薄膜基础上制备了 MgZnO 紫外光探测器。图 1-3(b)为器件在不同偏压下的光响应度曲线，插图为器件的峰值响应度随偏压变化的曲线图。从图中可以看出，在 10V 的偏压下，器件的响应峰在 265nm 处，峰值响应度为 3.4A/W，响应截止边在 280nm 处；在70V 偏压下，器件的响应度高达 31.1A/W，此时器件的内增益为 148。该论文将六方结构 MgZnO 中掺杂的 Mg 的含量进一步提高，成功地将六方结构 MgZnO 紫外光探测器的响应波长扩展到日盲波段，并且器件在 70V 偏压下具有非常高的内增益。
高信噪比 MgZnO 紫外光探测器的制备及其紫外光响应特性研究制备了截至边从 220 到 287nm 连续可调的日盲紫外探测器，在国际上首次利用MgZnO 薄膜实现了对 220-280nm 波段的太阳盲紫外光的探测。图 1-7(a)为不同 Mg含量的立方结构 MgZnO 紫外探测器的归一化光响应曲线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent progress of ZnMgO ultraviolet photodetector[J]. 杨佳霖,刘可为,申德振. Chinese Physics B. 2017(04)
[2]生长温度对立方MgZnO薄膜生长取向和紫外光吸收特性的影响[J]. 彭赛,吕有明,韩舜,曹培江,柳文军,曾玉祥,贾芳,朱德亮. 发光学报. 2014(08)
[3]Mg含量对MgZnO薄膜光学性质的影响[J]. 高丽丽,徐莹,张淼,张跃林,姚斌. 液晶与显示. 2014(03)
[4]表面等离子体亚波长光学前沿进展[J]. 张斗国,王沛,焦小瑾,唐麟,鲁拥华,明海. 物理. 2005(07)
[5]新型紫外探测器及其应用[J]. 李慧蕊. 光电子技术. 2000(01)
博士论文
[1]Ag表面等离子体四极子增强型MgZnO紫外探测器的设计制备及其特性研究[D]. 陈洪宇.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
硕士论文
[1]混合结构MgZnO薄膜材料的制备及其紫外光响应特性研究[D]. 安巧丽.深圳大学 2016
本文编号：3324628
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