【摘 要】
:
蓝宝石衬底质地坚硬、不易减薄且表面翘曲严重,碳化硅衬底尺寸小、价格昂贵,相较之下,硅衬底价格低廉、晶圆尺寸大、晶体质量高、表面平整度好、工艺成熟,在制备低成本、大面阵、高均匀性Al(In)GaN紫外探测器领域有巨大的应用价值。但硅衬底Al(In)GaN的晶格失配度和热失配度较大,外延质量较差。随着网格化选区生长、中间层、缓冲层、超晶格等技术的进步,硅衬底Al(In)GaN的外延质量、厚度、面积不断
【机 构】
:
中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)
论文部分内容阅读
蓝宝石衬底质地坚硬、不易减薄且表面翘曲严重,碳化硅衬底尺寸小、价格昂贵,相较之下,硅衬底价格低廉、晶圆尺寸大、晶体质量高、表面平整度好、工艺成熟,在制备低成本、大面阵、高均匀性Al(In)GaN紫外探测器领域有巨大的应用价值。但硅衬底Al(In)GaN的晶格失配度和热失配度较大,外延质量较差。随着网格化选区生长、中间层、缓冲层、超晶格等技术的进步,硅衬底Al(In)GaN的外延质量、厚度、面积不断改善,已经在发光二极管领域广泛应用。通过改变Al组分和In组分,AlGaN和InGaN的禁带宽度可以在0.76e V到6.2e V之间变化,对应的吸收光谱的波段为1632nm到200nm,覆盖了整个日盲紫外(200-300nm)和近紫外(300-400nm),是重要的紫外探测材料。利用MOCVD方法在硅(111)衬底上生长了GaN/InGaN/GaN p-i-n结构外延层,成功制备了硅衬底InGaN紫外探测器,并对器件的PL谱、I-V特性和光谱特性进行了测试。对硅衬底去除技术进行了深入的研究,使用湿法腐蚀去除了紫外探测器的硅衬底,对去除前后器件的性能进行了测试,为低成本、大面阵、高均匀性硅衬底InGaN紫外探测器的应用奠定了基础。介绍了正照射硅衬底InGaN紫外探测单元器件的制备过程,并对器件性能进行了测试。针对硅衬底InGaN材料晶格失配和热失配较大,位错和缺陷密度较高,探测器表面漏电流较大的问题,研究了Ru Cl3、Na2S和硝酸的钝化液对器件的钝化效果。研究表明:相比未钝化,表面Ru化后,器件的反向暗电流下降2-3个数量级,台面S化后,器件的峰值响应率提高了7-12%。器件在362nm下的峰值响应率为0.154A/W,外量子效率为53%,零偏压下暗电流为7.2×10-12A,响应波段为310-380nm。针对硅衬底不透光的问题,介绍了机械研磨、湿法腐蚀、干法刻蚀等工艺方法,并对这些方法的特性进行了对比,选用化学湿法腐蚀成功去除了640×8InGaN紫外探测器焦平面的硅衬底,并对衬底去除前后器件的性能进行了测试。实验发现,湿法腐蚀可有效去除硅衬底,且腐蚀速率很高,但外延界面处应力的释放会使外延薄膜破碎,使腐蚀液渗入后损坏读出电路。将Al组分引入到AlGaN的复折射率模型中,建立了全Al组分AlGaN复折射率模型,结合多层光学薄膜模型,对多个实验样品的透射谱进行了拟合,获得了较好的拟合度,提出了一种多层薄膜透射谱的快速分析法,为AlGaN器件结构优化,工艺改进,性能提升提供了理论参考。
其他文献
目的探讨家属赋能教育模式在骨质疏松脊柱压缩性骨折(OVCF)患者健康教育中的应用效果,为优化此类患者护理模式提供参考依据。方法选取2020年6—12月某医院收治的骨质疏松脊柱压缩性骨折患者116例为研究对象,按照组间基线资料匹配的原则将患者分为对照组和干预组,每组58例,两组均给予常规护理及健康教育,干预组同时给予家属赋能教育模式。比较两组入院时、出院前日常生活能力(Barthel指数)评分、健康
量子阱-发光二极管(QWIP-LED)上转换红外探测器将中波红外信号转换为近红外光,并由大面阵硅基CCD直接读出,因此具有制备成为大规模、高质量、低功耗红外探测器的潜力,成为红外探测的一种新途径。目前基于QWIP-LED的量子效率的研究主要集中在提高QWIP的光响应上。但由于近红外LED的光读出效率受全内反射效应影响,有效出光效率仅为1%至2%左右,因此QWIP-LED的探测效率和成像质量受限于L
声音分类是机器学习领域的一个重要分支,一般将它细分为环境声分类,人声分类、音乐分类三个大类。近年来随着DCASE等比赛的举办,也让越来越多的学者开始重视这一领域的研究。目前这项技术在医疗诊断、场景分析、声者识别、生态环境分析等场景中都被广泛使用。传统声音分类方法主要使用神经网络来实现,虽然它们的准确性不断提高,但是这种方式目前还有两个问题。首先是在数据的预处理方面,使用神经网络进行声音分类任务一般
红外弱小目标检测与主动跟踪是红外搜索跟踪系统(Infrared Search and Track,IRST)的核心技术,在民用航空安全监测有着至关重要的作用。由于成像距离极远以及红外探测器本身成像的特性,红外弱小目标在图像上总是呈现成像像素少、局部信杂比极低的特点,为红外弱小目标的检测和跟踪带来极大的困难,造成检测的精度不高,漏检率偏高的局面。本文在前人工作的基础上,以提高天空背景极低局部信杂比下
随着医疗信息化的进程不断发展,医疗数据呈现爆炸式增长,医疗大数据的传输、存储、处理和可视化方面都面临着不小的挑战。医疗机构信息系统相互独立,在各项政策的引导下建立了电子病历系统、区域(或跨域)电子健康档案平台、区域数据中心等,病人数据量的不断增多导致医生在查询病人历史记录时存在操作繁琐、数据展现延迟、效率低等问题。如何解决医疗机构内和机构之间医疗数据的传输和存储问题已经成为当前医疗信息系统的短板。
在自由空间激光通信及量子通信中,由于空间激光束散角较小,需要利用捕获(Acquisition)、跟踪(Tracking)、瞄准(Pointing)(ATP)系统来实现通信链路的构建和保持。ATP系统通过将目标光斑在面阵探测器上的位置变化与跟踪机构形成闭环控制,以实现精确跟踪与指向,具备多信息维度、灵活变窗等优点,但是面阵探测器上信标光斑位置的探测精度将会直接影响整个ATP系统的跟踪指向精度。本文面
空间激光通信是以激光为信息载体的一种新兴的通信技术。与传统的射频通信相比,激光通信在深空超远距离传输时在通信速率、抗干扰性、保密性等方面表现更为优异,且无需申请频段许可,终端设备体积小、重量轻,被称为有望替代射频通信的下一代深空通信技术,得到了各航天大国的青睐。由于具备单光子探测能力且便于集成,自由运转盖革雪崩光电二极管(Geiger-mode Avalanche Photon Diode,Gm-
随着机器视觉的发展,针对红外图像目标检测与识别技术的需求也在不断增长。红外面阵扫描系统具有探测能力强、扫描效率高等特点,基于该类设备的算法研究成为了红外机器视觉领域的研究热点之一。通常情况下,红外面阵扫描设备为方便人员监控与算法处理,首先需要在水平方向上拼接输出图像,但在工作过程中受转速不稳、平台震动的影响,难以生成稳定的全景图像;其次面阵扫描输出速率高,数据量大,对算法运行速度有较高要求;此外受
单光子激光雷达是一种先进的主动光电探测技术,能够充分利用探测器接收到的每一个光子信号,具有探测效率高、距离远、微弱信号探测能力强等优点。目标信号提取算法作为激光雷达的数据处理技术,可以获取目标距离、速度等有效信息,但现有的信号提取算法主要针对有准确轨道预报的目标,对于缺乏目标距离、速度及噪声等先验信息的未知场景不完全适用。因此,本文基于单光子激光雷达测距系统,以无先验信息的高速运动目标为主要研究对
单光子探测技术可以探测极其微弱的光信号,在物理学、化学、生物医学、天文学和信息科学等自然学科领域的超灵敏弱光检测中发挥着重要的作用。雪崩光电二极管是一种基于雪崩倍增效应的光电探测器件,由于其具备单光子探测能力、便于集成、对制冷系统要求低,而成为实现单光子探测器的理想选择之一。由于InGaAs盖革雪崩光电二极管(Geiger mode Avalanche Photon Diode,GmAPD)探测器