【摘 要】
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声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）器件是声电结合的电子器件,集体积小、高性能、低功耗等优势于一身,被广泛应用于航空航天、移动通信、生命安全等领域。SAW器件种类繁多,而基于SAW技术的紫外探测器具有频移大、光探测灵敏度高等优势,也逐渐成为紫外探测领域的研究热点。作为典型的压电材料,AlxGa1-xN具有可调控的禁带宽度及压电性能,本论文针对应力条件下AlxGa1-xN基
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声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）器件是声电结合的电子器件,集体积小、高性能、低功耗等优势于一身,被广泛应用于航空航天、移动通信、生命安全等领域。SAW器件种类繁多,而基于SAW技术的紫外探测器具有频移大、光探测灵敏度高等优势,也逐渐成为紫外探测领域的研究热点。作为典型的压电材料,AlxGa1-xN具有可调控的禁带宽度及压电性能,本论文针对应力条件下AlxGa1-xN基SAW紫外探测器展开研究,取得的主要结论如下:对于应力条件下（单层零/无应力、双层压应力和张应力）c-AlxGa1-xN基SAW,随着Al组份增大,SAW工作频率、Rayleigh波的波速以及机电耦合系数均随之增大;对于双层压应力条件下c-AlxGa1-xN基SAW,随着Al组份增大,SAW工作频率、Rayleigh波的波速增大,机电耦合系数减小;随着c-AlxGa1-xN厚度增大,SAW工作频率、Rayleigh波的波速随之增大,机电耦合系数先减小后增大;对于双层张应力条件下c-AlxGa1-xN基SAW,随着c-AlxGa1-xN厚度增大,Rayleigh波的谐振频率、波速和机电耦合系数先减小后几乎不变,而Sezawa波的谐振频率和波速均减小、机电耦合系数变化规律随Al组份不同而有所不同。对于应力条件下c-AlxGa1-xN基SAW紫外探测器,研究结果表明:随着紫外光功率密度增大,c-AlxGa1-xN基SAW紫外探测器频移都随之增大、光探测灵敏度都随之减小,但增加或减小的幅度随着Al组份的变化、应力的变化有所不同。不同Al组份时,张应力都会明显提高其探测灵敏度;当Al组份为0.25时,压应力会提高其灵敏度,当Al组份为0.5和0.75时,压应力会降低其灵敏度。进一步,本论文研究了基于2DEG调控SAW效应的c-Al0.25Ga0.75N基HEMT-SAW紫外探测器,结果表明,其光探测灵敏度约为7.37 ppm（mw/cm~2）-1,功率增益可达9787 d B/mm。研究结果为设计新型紫外光电探测器、以及进一步提高基于SAW紫外光电探测器的灵敏度和增益等指标提供了理论依据及新思路。
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