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近年来,随着现代光电技术的迅速发展,对光探测系统的灵敏度、响应速度和可靠性等特性提出了更高的要求,光电集成电路(Optoelectronic Integrated Circuit,OEIC)已逐渐成为光电检测系统的发展方向。MgZnO基金属-半导体-金属(MetalSemiconductor-Metal,MSM)紫外探测器作为紫外光探测系统的核心器件之一,建立精确、简单的等效电路模型对于提高电路设计精度和光电集成电路的成功率有着至关重要的作用,有关这方面的研究是当前光通信和光电子器件领域研究的热点课题之一。此外,基于量子阱二维电子气(Two-dimensional Electron Gas,2DEG)的MgZnO/ZnO异质结MSM型探测器凭其高的量子效率、响应速度以及光电集成性逐渐引起了研究人员的关注,但受限于材料研究的不成熟性,相关器件特性仍不理想,因此有必要对MgZnO/ZnO异质结2DEG量子输运特性作进一步研究。论文主要工作如下:1.从基本的半导体物理方程出发,考虑器件结构特性的影响,建立了适于描述MgZnO基MSM紫外探测器稳态和瞬态特性的半物理半经验等效电路模型。在此基础上,研究了探测器内部光电导增益和入射光能量对器件输出特性的影响。研究结果表明,MgZnO MSM紫外探测器内部光电导增益会引起持续光电导效应,给探测器的响应速度带来较大的负面影响;当入射光能量超过一定的阈值能量后,高频、高功率下的电荷存储效应会导致探测器输出脉冲展宽,因此需要折衷考虑入射光能量和器件的外偏置电压以使此种效应的影响最小,进而促进探测器在高频、大功率方面的应用。2.在对MgZnO/ZnO异质结界面极化电荷散射研究的基础上,结合界面粗糙散射,提出了一种新的散射机制——极化粗糙散射(Polarization Roughness Scattering,PRS),并很好地解释了低温下MgZnO/ZnO异质结中载流子迁移率随2DEG密度的变化规律。研究表明,MgZnO/ZnO异质结界面处的极化电荷不仅诱导产生载流子、提供限制势,而且由于其位置的波动会对载流子产生散射作用。当2DEG密度超过1.0e11cm-2时,PRS显著降低了2DEG低温迁移率。为了降低PRS的影响,可以从异质结材料生长工艺的角度提高异质结界面质量或考虑将2DEG与极化电荷在空间位置上进行分离,进而提高MgZnO/ZnO异质结MSM型紫外探测器的性能。论文工作为设计高性能MgZnO基紫外探测器提供了一定的参考。