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由于具有高度波长选择性和强大的抗干扰能力,日盲紫外光电探测器在火焰探测,导弹预警和保密通信等诸多领域具有广阔而重要的应用前景。基于宽带隙半导体材料的日盲紫外光电探测器因其体积小,全固态,工作波段在日盲区域,抗辐射和抗干扰能力强等而受到越来越多的关注。在众多的宽带隙半导体材料中,以Ga2O3为代表的宽禁带氧化物半导体材料不仅具有相对低廉的成本、稳定的热稳定性和化学稳定性,而且其禁带宽度约为4.5 eV-4.9 eV,非常适合进行日盲紫外探测,因此被认为是制备日盲紫外探测器的非常理想的材料。相比于传统的β相Ga2O3薄膜,非晶Ga2O3(a-Ga2O3)材料除了同样拥有优异的光电特性外,还具有生长温度低、无需晶格匹配衬底、制备设备和工艺简单以及成本低廉等独特优势,因此在柔性光电器件和大面积光伏器件领域倍受关注。但是,有关非晶Ga2O3日盲紫外探测器的研究依然处于起步阶段,与氧空位相关的本征缺陷严重影响非晶Ga2O3材料的光电探测性能。针对非晶Ga2O3日盲紫外探测器件方面存在的不足和关键问题,本论文利用原子层沉积(ALD)实现了非晶Ga2O3薄膜及其日盲紫外探测器件,并对其光电探测性能进行了研究,通过对材料进行氧气氛退火实现了对氧空位缺陷的有效调控,并显著改善了其日盲紫外探测性能,澄清了相关机制,取得的主要成果如下:(1)通过在氧气氛围下对ALD方法制备的a-Ga2O3薄膜进行退火处理,研究了退火温度对薄膜晶体结构、光学、组分、厚度以及表面形貌的特性的影响,发现了薄膜的厚度、表面形貌以及光吸收特性几乎不随退火条件的改变而发生变化,当退火温度不高于500°C时,样品仍保持非晶态,继续升高温度薄膜将逐步转化为β-Ga2O3。有趣的是,随着退火温度的增加,薄膜中的氧空位缺陷逐渐被修复,呈现慢慢减少的趋势,证实此方法可有效降低非晶态Ga2O3材料中的氧空位缺陷,为制备高性能日盲紫外探测器奠定了材料基础和理论依据。(2)实现了基于非晶Ga2O3薄膜的金属-半导体-金属(MSM)结构日盲紫外探测器,研究了薄膜中氧空位缺陷对器件探测性能的影响机制,我们发现随着退火温度的升高,a-Ga2O3日盲紫外光电探测器的暗电流和响应时间得到明显降低。尽管日盲波段的响应度出现了一定的降低,但由于可见波段的响应度的降低更为显著,因此使得紫外/可见抑制比呈现出明显的提高。材料和器件特性的对比研究结果表明氧空位缺陷的减少是a-Ga2O3日盲紫外光电探测器性能提高的核心原因。500oC退火的器件的性能参数(暗电流=9.43 pA;响应速度=150 ns;抑制比=2.74×105;响应度=1.34 A/W)明显优于已报道的同类器件的结果。(3)首次实现了基于a-Ga2O3/p-GaN异质结的自供能型双波段紫外探测器,利用光栅状电极结构、退火处理等手段改善了器件在无偏压条件下的探测性能。我们利用分子束外延技术(MBE)生长高质量的p-GaN薄膜,然后使用ALD设备在低温下在p-GaN层上生长了非晶氧化镓薄膜,并对样品在500°C氧气氛条件下进行退火处理,并构建了a-Ga2O3/p-GaN异质结自供能双波段紫外探测器。器件在无偏压条件下光响应谱在258nm和368nm附近呈现出两个明显的响应带,其峰值响应度分别为68.3 mA/W和41.8 mA/W,探测器对日盲紫外区的响应度随光强变化基本保持不变。