ZnO紫外光電探測(cè)器的研究.pdf

1、隨著紫外探測(cè)技術(shù)優(yōu)越性的凸顯，人們對(duì)紫外探測(cè)器的研究越來越關(guān)注。新型紫外探測(cè)器要求器件具有“日盲”特性，以消除紅外—可見光帶來的背景噪聲、提高準(zhǔn)確探測(cè)率。傳統(tǒng)的紫外探測(cè)器如Si探測(cè)器已不能滿足此要求，寬禁帶半導(dǎo)體由于其大的禁帶寬度可以制備成“太陽盲”探測(cè)器，因而引起了人們的關(guān)注。ZnO是一種新型的寬禁帶半導(dǎo)體材料，它具有光電導(dǎo)響應(yīng)度高、外延生長(zhǎng)溫度低、成本低、材料無毒、易刻蝕等優(yōu)點(diǎn)，因而ZnO紫外光電探測(cè)器前景非常廣闊。由于ZnO材料尚

2、處于研究的初始階段，其p型摻雜材料難以獲得，本文僅對(duì)光電導(dǎo)型ZnO光電導(dǎo)探測(cè)器進(jìn)行了研究。 本文根據(jù)理論和模擬結(jié)果，考慮到工藝條件的要求和限制，設(shè)計(jì)了叉指型ZnO探測(cè)器的器件結(jié)構(gòu)尺寸及抗反射膜厚度。ZnO探測(cè)器的制備采用lift-off工藝，Al/Au作歐姆接觸金屬。 在此基礎(chǔ)上本文研究了未合金Al/Au金屬與ZnO膜的歐姆接觸特性；對(duì)比研究了SiO2、Si3N4抗反射膜對(duì)ZnO探測(cè)器I-V特性、光電響應(yīng)特性的影響，同時(shí)

3、采用AES、XPS表面分析手段對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了深入分析；對(duì)于器件在空氣中儲(chǔ)存對(duì)探測(cè)器的性能影響也進(jìn)行了研究。 隨后測(cè)得了ZnO紫外光電導(dǎo)探測(cè)器的光—暗電流、光譜響應(yīng)曲線和光電響應(yīng)時(shí)間。結(jié)果表明ZnO紫外光電導(dǎo)探測(cè)器的在正向偏壓下暗電流與光電流隨外加偏壓線性增加；探測(cè)器的截止波長(zhǎng)為368nm，在截至波長(zhǎng)20nm范圍內(nèi)，響應(yīng)度下降了1/5；探測(cè)器在脈沖紫外光輻照下響應(yīng)時(shí)間達(dá)ms級(jí)。 根據(jù)ZnO紫外光電探測(cè)器的具體特性參數(shù)設(shè)計(jì)

4、了實(shí)用的紫外光電探測(cè)電路，探測(cè)器電路系統(tǒng)包括器件偏置模塊、探測(cè)信號(hào)放大模塊及信號(hào)顯示模塊。將制備的ZnO光電探測(cè)器應(yīng)用到紫外光電探測(cè)電路中，能有效對(duì)紫外輻照光進(jìn)行探測(cè)，且電路顯示的信號(hào)電壓與外加紫外輻照量呈線性關(guān)系。 最后，對(duì)電鍍加厚半導(dǎo)體器件壓焊點(diǎn)處金屬層的工藝進(jìn)行了初步的研究。電鍍金屬為金，電鍍液采用無氰硫酸鹽鍍金液。研究了電鍍層厚度與電鍍時(shí)間和陰極電流密度之間的關(guān)系，結(jié)果表明兩者均表現(xiàn)出線性關(guān)系，電鍍的較佳陰極電流密度為0