【摘 要】
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在传统的采用ZnO薄膜的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor,HEMT）光电探测器件中,存在光吸收、光电转换效率低,光电流小等诸多局限.为改善上述问题,基于AlGaN/GaN HEMT结构,提出并成功制备了一种ZnO纳米线感光栅极光电探测器.实验中首先通过水热法将ZnO纳米线成功制备到Si衬底材料及AlGaN/GaN HEMT衬底
【机 构】
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北京工业大学光电子技术教育部重点实验室
【基金项目】
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国家重点研发计划资助项目（2017YFB0402803）； 北京市自然科学基金资助项目（4182011）；
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在传统的采用ZnO薄膜的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor,HEMT）光电探测器件中,存在光吸收、光电转换效率低,光电流小等诸多局限.为改善上述问题,基于AlGaN/GaN HEMT结构,提出并成功制备了一种ZnO纳米线感光栅极光电探测器.实验中首先通过水热法将ZnO纳米线成功制备到Si衬底材料及AlGaN/GaN HEMT衬底材料上,并利用X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）仪、扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、光致发光（photo luminescence,PL）光谱仪等仪器进行了一系列测试.结果表明,生长在AlGaN/GaN HEMT衬底材料上的ZnO纳米线具有更低的缺陷密度、更好的结晶度和更优异的光电特性.然后,将ZnO纳米线成功集成到AlGaN/GaN HEMT器件的栅极上,制备出具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaN HEMT紫外光电探测器.将实验中制备出的具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaN HEMT器件与常规的AlGaN/GaN HEMT器件进行对比,发现具有ZnO纳米线的器件在紫外波段能达到1.15×10~4 A/W的峰值响应度,相比常规结构的AlGaN/GaN HEMT,峰值响应度提升约2.85倍,并且制备的ZnO纳米线器件的响应时间和恢复时间缩短为τr=10 ms和τf=250 ms,提高了探测器的性能.
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