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1、GaAs光電探測(cè)材料和器件廣泛應(yīng)用在各行業(yè)上,對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、安全、科學(xué)技術(shù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。由于光電探測(cè)器材料都是多層的,采用無(wú)損光電壓法檢測(cè)多層結(jié)構(gòu)GaAs光電發(fā)射材料特性,將為進(jìn)一步研究GaAs光電發(fā)射材料提供關(guān)鍵測(cè)試?yán)碚摵头治龇椒ā1疚牟捎帽砻婀怆妷鹤V技術(shù)對(duì)多層結(jié)構(gòu)GaAs光電發(fā)射材料的特性參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和分析。
本文首先闡述了表面光電壓的概念和產(chǎn)生原因,著重分析對(duì)比了開爾文探針法和MIS(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)
2、法測(cè)量表面光電壓信號(hào)的優(yōu)劣。選用空氣作為絕緣層的MIS結(jié)構(gòu)來探測(cè)表面光電壓信號(hào)。介紹了基于MIS結(jié)構(gòu)的多層結(jié)構(gòu)GaAs表面光電壓譜測(cè)試系統(tǒng)。然后,通過研究AlGaAs/GaAs接觸表面的晶格匹配、能帶結(jié)構(gòu)、少子遷移率及表面復(fù)合速率等,結(jié)合結(jié)構(gòu)中各層的光學(xué)性質(zhì)(光譜吸收系數(shù)、表面反射率)和在不同環(huán)境下載流子遷移的主要方式,建立GaAs/AlGaAs及GaAs/AlGaAs/GaAs等多層結(jié)構(gòu)材料的表面光電壓產(chǎn)生機(jī)理模型。畫出了p-Al0.
3、63 Ga0.37As/p-GaAs襯底結(jié)構(gòu)和p-GaAs發(fā)射/p-Al0.57Ga0.43As/si-GaAs襯底結(jié)構(gòu)的能帶圖。確定各層邊界條件后,利用小注入條件下的一維載流子擴(kuò)散方程建立了雙層、三層結(jié)構(gòu)GaAs材料的表面光電壓譜模型。得到了雙層、三層結(jié)構(gòu)的光電壓理論計(jì)算公式,及其特性參數(shù)計(jì)算方法。最后,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多層結(jié)構(gòu)GaAs光電發(fā)射材料特性的計(jì)算模型。采用在固定入射波長(zhǎng)時(shí)測(cè)量隨光強(qiáng)變化的的光電壓的方法,計(jì)算得到不同樣品在MIS結(jié)構(gòu)
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