变组分AlGaN基PIN型辐射探测器的研究

发布时间：2020-07-09 17:32

【摘要】：本论文设计的紫外辐射探测器,采用变组分Al Ga N基PIN型结构。Ga N和Al N晶格失配很小,变组分结构能在无偏压下工作,暗电流较小。通过渐变调节本征掺杂区Al组分0.1至0.7,可以吸收波长为348~244nm之间极宽的光谱范围,量子效率最高达到80%。本论文分析了变组分Al Ga N基辐射探测器的工作原理及结构差异,详细列举了设计中涉及到的材料参数,微观上详细描绘了载流子的运动特征,以及建立物理参数模型。la AGa NG Nxx/1?异质结之间的强极化效应,引起了耗尽层与窗口层界面发生能带弯曲,形成三角形势垒,影响了辐射探测器的性能特性。分析了Al Ga N辐射探测器的电学特性指标参数,如量子效率、响应度、瞬态响应以及暗电流等,发现吸收层厚度和耗尽层厚度对电学特性影响最大。借助Silvaco TCAD软件,本文详细分析了造成探测波段发生偏移,主要是因为N区和P区的光生载流子的扩散运动。通过对量子效率和光谱响应深入分析,发现反向偏压影响辐射探测性能;本征掺杂区i区的掺杂浓度越小,光电流越大,厚度最优值为910nm时,探测器的量子效率最高。P层厚度对探测器的探测影响最大,厚度越小,量子效率越高,同时暗电流越高,要合理设计出最优值。N层厚度的减小也能提升截止波长左侧的量子效率。
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL81

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本文编号：2747770