GaN基MSM结构紫外探测器及其研究发展

０引言紫外探测技术在军事和民用等方面应用广泛。

在军事上，导弹预警、制导、紫外通讯、生化分析等方面都有紫外探测的需求。

在民用上，如明火探测、生物医药分析、臭氧监测、海上油监、太阳照度监测、公安侦察等。

总之，紫外探测技术是继红外和激光探测技术之后的又一军民两用光电探测技术。

一直以来，高灵敏紫外探测多采用对紫外敏感的光电倍增管和类似的真空器件。

紫外增强型硅光电二ＧａＮ基紫外探测器及其研究进展李向阳１，许金通１，汤英文１，李雪１，张燕１，龚海梅１，赵德刚２，杨辉２（１．中国科学院上海技术物理研究所，传感技术国家重点实验室，上海２０００８３；２．中国科学院半导体研究所，北京１０００８３）摘要：宽禁带半导体材料的研究和突破，带动了各种器件的发展和应用。

ＧａＮ基紫外探测器具有通过调整材料的配比可以调节器件响应的截止波长的优点，可以制备日盲型紫外探测器。

对ＧａＮ基宽禁带紫外探测器材料体系的研究进展进行了回顾，重点介绍了ｐ型材料的制备、金属半导体接触、材料的蚀刻等。

最后，对国内外近期的紫外探测器特别是紫外焦平面器件的研究进展及初步获得的３２×３２紫外焦平面探测器进行了简单介绍。

关键词：紫外探测器；氮化镓；铝镓氮；紫外焦平面器件中图分类号：ＴＮ２３文献标识码：Ａ文章编号：１００７－２２７６（２００６）０３－０２７６－０５ＧａＮｂａｓｅｄｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｄｅｔｅｃｔｏｒｓａｎｄｉｔｓｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＬＩＸｉａｎｇ!ｙａｎｇ１，ＸＵＪｉｎ!ｔｏｎｇ１，ＴＡＮＧＹｉｎｇ!ｗｅｎ１，ＬＩＸｕｅ１，ＺＨＡＮＧＹａｎ１，ＧＯＮＧＨａｉ!ｍｅｉ１，ＺＨＡＯＤｅ!ｇａｎｇ２，ＹＡＮＧＨｕｉ２（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓｏｆＴｒａｎｓｄｕｃｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｌｏｎｇｗｉｔｈｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｉｎｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙＧａＮｂａｓｅｄｗｉｄｅｇａｐｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌ，ｖａｒ－ｉｏｕｓｎｅｗｄｅｖｉｃｅｓａｐｐｅａｒｅｄ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｍ，ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ（ＵＶ）ｄｅｔｅｃｔｏｒｗａｓｍｏｓｔｌｙｃｏｎｃｅｒｎｅｄ，ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｓｏｌａｒ!ｂｌｉｎｄａｂｉｌｉｔｙ．ＲｅｖｉｅｗｗａｓｍａｄｅｏｎＧａＮｂａｓｅｄｗｉｄｅｇａｐｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｄｅｖｉｃｅｓ，ｅｓｐｅ－ｃｉａｌｌｙｆｏｒｐ!ｔｙｐｅｍａｔｅｒｉａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，ｍｅｔａｌ!ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｃｏｎｔａｃｔ，ｍａｔｅｒｉａｌｅｔｃｈｉｎｇ，ｅｔｃ．Ｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐ－ｍｅｎｔｏｆｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｄｅｔｅｃｔｏｒｓｗａｓａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅＧａＮｂａｓｅｄｆｏｃａｌｐｌａｎｅａｒｒａｙ（ＦＰＡ）ａｎｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ３２×３２ＵＶＦＰＡｏｂｔａｉｎｅｄｒｅｃｅｎｔｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｄｅｔｅｃｔｏｒ；ＧａＮ；ＡｌＧａＮ；ＵＶＦＰＡ收稿日期：２００５－１０－２３；修订日期：２００５－１２－２０作者简介：李向阳（１９６９－），男，山东临清人，研究员，博士，主要从事半导体光电探测器的研究工作。

MSM结构紫外探测器的研究作者：郭明侯丽新邢淑芝韩颖来源：《现代交际》2014年第12期[摘要]金属-半导体-金属（MSM）结构探测器结构简单，可避免材料因高掺杂所带来的困难，简化了加工、制备的过程。

MSM型紫外探测器优点多：高增益、暗电流低、响应速率快、大带宽以及高灵敏度。

但MSM型探测器工作在偏压状态下，工作偏压决定了探测器耗尽区的范围，因此，探测器的特性参数与工作偏压有关。

本文主要从理论分析研究硅基MSM光电探测器结构原理及工艺特点。

[关键词]紫外光电探测器金属-半导体-金属[中图分类号]TN23 ;[文献标识码]A ;[文章编号]1009-5349（2014）12-0096-01近些年，紫外探测技术飞速发展，高性能紫外探测器的研究已经达到了白热化的程度。

紫外光电探测器被广泛应用于各个领域。

有紫外通信、光谱学、导弹预警、火灾监测与预警、线路监测等。

而随着科学技术的不断提升，单片高密度的光电集成是今后光学的一个主要发展方向。

其中，硅基MSM结构光电探测器具有易于制作、结构简单、响应波长覆盖了光通信波段、电容低，可作为光互连系统的高速光电响应器件。

一、MSM结构光电探测器工作原理在各种电子器件的制备过程中，要想实现器件与外电路的连接，最重要的是半导体与金属的接触。

通常，半导体与金属材料接触分为两种方式：第一是欧姆接触，第二是肖特基接触，其中的欧姆接触不能对电流进行整流，而肖特基接触对流过接触点的电流具有整流作用，类似p-n结。

根据半导体和金属接触方式的不同，MSM结构光电探测器可分为欧姆接触的光电导型探测器和肖特势垒光生伏特型光电探测器。

（一）欧姆接触不论是n型半导体还是p型半导体材料都存在较高的表面态，在与金属接触中都可以表现出具有整流的特点，接触性质不受金属的功函数的影响，因此，与半导体之间形成欧姆接触不能用选择金属材料的方法。

从理论上看，半导体材料的复合中心可以通过材料表面缺陷得到，利用表面耗尽区的复合作用近似形成欧姆接触，但在实际欧姆接触器件的制备中，多是利用隧道效应来形成欧姆接触，这是高掺杂半导体与金属接触后发生的现象，当金属与半导体接触时，可在接触表面形成势垒区，半导体掺杂浓度越高会使势垒变的越薄，半导体内能量低于势垒高度的电子也可能穿过势垒进入到金属中，会形成较大的隧道电流。

MSM结构MgZnO短波紫外光电探测器的制备和特性研究的开题报告一、研究背景短波紫外光电探测器在医学、环保、航空等领域中有广泛的应用，能够对无法被人眼察觉的紫外线进行检测和测量。

传统的短波紫外光电探测器常常使用GaN材料，但其制备工艺复杂、成本高昂、效率低下等缺点制约了其应用的发展。

近年来，MgZnO材料作为一种具有优异电学、光学性质的半导体材料，其在光电器件领域中得到了广泛的研究与应用。

二、研究目的本研究旨在探究基于MgZnO材料的短波紫外光电探测器的制备方法，并研究其技术特性和应用潜力。

具体目标如下：1、制备MgZnO材料并研究其光学和电学特性；2、利用制备的MgZnO材料制备短波紫外光电探测器，并对其进行测试和性能评估；3、研究MgZnO材料在短波紫外光电探测器中的应用潜力；4、进一步优化探测器的性能和提高其应用效率，为短波紫外光电探测器的工程应用提供参考。

三、研究方法本研究将采用以下方案进行：1、制备MgZnO材料：采用溶胶-凝胶法制备MgZnO材料，并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能带结构等方法表征其物理、化学特性和光学、电学性能。

2、制备短波紫外光电探测器：将制备好的MgZnO材料与金属氧化物等材料结合，采用光刻、离子束刻蚀等技术制备短波紫外光电探测器，并测试其性能参数和应用效果。

3、数据分析：根据实验数据和测试结果对制备的材料和器件进行评估和分析，探究MgZnO材料在短波紫外光电探测器中的优化应用方式。

四、预期结果通过本研究，我们预计可以：1、制备出具有优异光电性能的MgZnO材料；2、制备出具有较高敏感度和稳定性的短波紫外光电探测器；3、探究MgZnO材料在短波紫外光电探测器中的应用潜力，并提出相关优化建议；4、为短波紫外光电探测器的工程应用提供参考和支持。

光电器件GaN基MSM结构紫外探测器光响应特性周飞跃,杜江锋,于 奇,靳 翀,罗 谦,杨谟华(电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都610054)摘 要: 在求解一维电流连续性方程和传输方程的同时考虑表面态陷阱的作用,获得了GaN基MSM结构紫外探测器在稳态光照下的电流随电压变化的解析解,从而导出了其光响应特性主要参数,并解释了电流和响应度随偏压变化的原因和光增益现象。

将该模型应用于具体器件,实验测得饱和临界偏压约6V,稳态电流6 10-8A,响应率0.0857A/W,与理论计算较吻合。

关键词: GaN;M SM结构;紫外探测器;光电流;表面态;陷阱中图分类号:T N36 文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2006)04-0383-04Photo-response in GaN-based MSM UV DetectorsZH OU Fe-i yue,DU Jiang-feng,YU Q i,JING Chong,LUO Q ian,YAN G Mo-hua(School of Microelectronics and Solid-state Electronics,Univ.of Electronic Science and Technol.of China,Chengdu610054,C HN)Abstract: A mo del of currents in GaN-based meta-l sem iconductor-metal(M SM)U V photodetectors have been obtained in one-dimensional structur e using steady-state continuity equations,including the effect o f surface states.According to the model,the pho to current gain is ex plained,and the influences of the w idth o f depletion regions on the photocur rents as a function of the applied bias voltage are investigated.T he saturatio n bias voltage of~6V,stable current of6 10-8A and responsivity of0.0857A/W ar e experimentally obtained.T hese r esults ar e in g oodag reem ent w ith the ex perimental ones.Key words: GaN;M SM structure;U V detector;pho to current;surface state;trap1 引言到目前为止,GaN基M SM结构紫外探测器的光电流和响应度随偏压变化的关系还没有得到明确的解释,同时一些实验和文献还报道了光增益现象的存在[1,2],一些学者提出可能是金属与GaN界面附近的大量表面态以及在耗尽区中的大量缺陷引起空穴的积累和镜像力的作用造成这种增益[3,4]。

MSM探测器的研究综述莫秋燕;吴家隐【摘要】光探测器是光纤通信系统的重要组成部分。

金属-半导体-金属光电探测器(metal-semicondctor-metal photodetector, MSM-PD)具有寄生电容低，响应波长可覆盖光通信1300-1550nm的低损耗窗口波段等优点。

在制作工艺方面，MSM-PD结构简单，易于制作，从晶体生长到器件制作的整个过程与FET兼容。

因此，MSM-PD已成为光电子集成电路、高速光纤通信系统的高响应光电器件领域的重要研究对象。

简要介绍了MSM光探测器的技术概况，分析了MSM-PD的基本原理和性能参数，并论述了MSM探测器的发展趋势。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】1页(P65-65)【关键词】MSM光探测器;肖特基;材料;暗电流【作者】莫秋燕;吴家隐【作者单位】凯里学院物理与电子工程学院，贵州凯里 556011;中国电信股份有限公司广东研究院，广东广州 510630【正文语种】中文1971年,美国的S.M.Sze等首先提出平面型的金属-半导体-金属(MSM)结构的概念,并研制出硅上的MSM结构器件。

1985年,德国半导体电子研究所率先将MSM 的概念应用到光电探测器上,发明了用叉指做电极,叉指间隙做光敏面的横向结构叉指状电极的肖特基光电二极管,研制出第一个CaAs MSM-PD。

目前,MSM-PD材料研究的主要方向包括Si、SiGe、GaAs、InP及GaN等。

研究发现,III-V族元素(如GaAs、InP等)的禁带宽度对应的响应波长范围涵盖了通信等应用领域,且用III-V族元素研制的MSM-PD与GaAs/InP的单片集成电路在制作工艺有很好的兼容,所以是在光电集成器件中应用广泛。

从光探测器工作原理上,光电探测器可以归类为MSM-PD、PIN-PD、APD-PD等。

PIN-PD响应速度较慢,而APD-PD具有需要稳定的高偏压,且倍增系数受温度影响大等缺点。

MSM 结构InGaZnO 紫外探测器的制备及性能研究【摘要】利用等离子体辅助的脉冲激光沉积技术在 c 面蓝宝石衬底上，在室温条件下制备了非晶InGaZnO 薄膜，在其基础上制备了金属-半导体-金属结构紫外探测器，并测量了探测器的光谱响应和时间响应特性。

【关键词】非晶InGaZnO ；金属-半导体-金属结构；紫外探测器一、引言紫外光电探测器由于其在军事和民用等方面有着广泛的应用，如导弹制导、紫外通讯、太空研究、环境与生物学研究、明火探测等[1] ，近年来，受到了科研工作者的广泛关注。

InGaZnO 凭借其在可见光区高度透明、可室温生长、高迁移率等特点，已经得到了广泛的应用。

然而，关于InGaZnO 应用到紫外光电探测器中的研究报道却很少[2] 。

本文采用等离子辅助的脉冲激光沉积技术制备了非晶InGaZnO 基MSM 结构紫外光电探测器。

二、实验PLD 使用的激光器为Nd：YAG 脉冲激光器(Quantel-Brilliant B )激光波长为355 nm，激光脉冲宽度为5 ns，脉冲频率为10 Hz,单脉冲能量为170 mJ。

靶材采用InGaZnO 陶瓷靶(纯度> 99.99% ，In：Ga：Zn = 1：1：1)。

为了使衬底表面清洁，将衬底依次放入丙酮、乙醇和去离子水中超声浴15 min。

靶材与衬底的间距设定为70 mm。

背底真空为6.0 X 10-5 Pa,通入高纯氧气(纯度> 99.99%), 并用高压离化装置(电压：0.45 kV )将通入的氧气离化。

氧气流量为20 seem，氧分压稳定在5.0 Pa,薄膜在室温条件下生长2 h。

利用热蒸发技术在a-lnGaZnO表面蒸镀了厚度为60 nm 的Au 薄膜。

InGaZnO薄膜的晶体结构由X射线衍射仪(XRD , D/max 2600/pc)进行测量分析。

表面形貌采用扫描电子显微镜( SEM , Hitaehi SU70 )进行表征。

GaN微-纳结构及GaN基MQWs结构研究GaN微/纳结构及GaN基MQWs结构研究近年来，随着半导体技术的不断发展，氮化镓（GaN）材料作为一种重要的宽禁带半导体材料，受到了广泛关注和研究。

GaN材料具有优异的物理特性，如高载流子浓度、高饱和漂移速度和优良的热稳定性，因此具备了广泛的应用潜力。

GaN微/纳结构是近年来研究的热点之一。

由于GaN材料的晶格匹配性差和巨大的晶格常数失配，常规的GaN材料生长会引起大量的缺陷和应力。

而微/纳结构可以有效地缓解这些问题，提高了材料的质量和性能。

微/纳结构的制备方法有许多种类，如金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）、激光外延等。

各种方法都可以在纵向和横向上实现微/纳结构的控制，从而改善GaN材料的发光性能和电学性能。

与此同时，GaN基多量子阱（MQWs）结构也受到了广泛的研究。

MQWs结构可以通过在GaN材料中引入厚度相近的多层量子阱来形成，其主要作用是在较宽的带隙中形成一系列的禁带能级，从而提高了材料的光电转换效率。

GaN基MQWs结构的制备方法也多种多样，如金属有机化学气相沉积、分子束外延和分子束外延等。

通过优化GaN基MQWs结构的生长条件和结构参数，可以实现高效的光电转换和发光效果。

研究表明，GaN微/纳结构和GaN基MQWs结构在各种应用领域都具备巨大的潜力。

例如，在光电子器件和能源领域，GaN微/纳结构可以应用于高效发光二极管（LED）和激光二极管（LD）等光电子器件的制备中，以及太阳能电池的制备中。

此外，GaN基MQWs结构也可以应用于高效太阳能电池、紫外线探测器和激光器等领域。

然而，GaN微/纳结构和GaN基MQWs结构的研究仍面临一些挑战。

首先，制备微/纳结构需要复杂的工艺流程和较高的制备成本。

其次，GaN材料的表面粗糙度和缺陷密度对发光效果和电学性能有较大影响，需要进一步优化。

此外，GaN材料的生长温度和杂质掺杂等参数也需要仔细调控。

产经本文主要介绍了G aN基紫外探测器，尤其是G aN基金属一半导体～金属(M s M)结构紫外探测器的工作机制、结构、特点及其应用，并且对G aN基M sM结构紫外探测器的研究进展进行回顾，并对目前较为热门的紫外焦平面阵列探测器的研究进展进行简单的介绍。

G a N基M S M结构紫外探测器及其研究发展■天津工业大学信息与通信工程学院郭俊良于莉媛紫外探测器在军事和民用方面均有很高的应用价值。

军事上，紫外探测技术可用于导弹制导、导弹预警、紫外通信等领域，这些已引起军方的高度重视。

紫外探测技术在民用领域巾，可用于紫外树脂同化、燃烧工程及紫外水净化处理巾的紫外线测量、火焰探测等非常广泛的领域。

冈此，世界各国把紫外探测技术列为当今研究开发的苣点课题。

紫外波段波长范同在200～400nm。

分为i部分：U V A320—400nm、U V B290—320nm和U V C2()()一290nm。

地球表面附近最大的紫外光源是太阳。

南于臭氧等大气气体的强烈吸收作用和部分散射作用，波长在280nm以下的紫外线几乎不能到达地球表面，冈此，2()0～280nm波段的紫外光义称为太阳盲紫外或日肓紫外(SoIar B l i nd)。

众所周知。

人们需要一定量的太阳紫外线辐照。

但是U vB波段的过量照射会引起皮肤反应甚至病变。

不同波段的紫外线，对人体的危害程度不同，损害程度与波长的父系称作红斑曲线。

天气预报巾紫外指数的定义与红斑曲线和太阳光谱有着紧密的关系。

目前美围已经有用ca N基紫外探测器制备的太阳紫外指数手表。

如果紫外告警系统将响应波段置于日肓波段，由于没有自然电气技贰2008年第6期光辐照，背景噪声很小，虚警率可以大幅降低。

美国研制的紫外型导弹逼近告警系统(M A w S)就采用了工作于日盲区的光电倍增管为探测器。

有文献预测，随着同体紫外探测器的发展，这种告警系统将采用多元或面阵器件。

目前，主要投入使用的仍然是硅基紫外光电管和光电倍增管。

GaN基p-i-n紫外探测器性能研究科技在发展,探测技术也越来越先进,最先出现的红外和激光探测的科研成果已经不能满足需要。

新兴的紫外探测技术越来越受到重视,在军民两个领域均占据重要席位。

GaN基p-i-n型紫外探测器具有工作电压低,输入阻抗高,暗电流低等优势,是目前紫外探测技术发展的一个主要方向。

本论文针对GaN基p-i-n紫外探测器进行优化并分析其性能。

根据p-i-n结构的紫外探测器的工作原理,分析不同的本征i层厚度对器件性能的影响,以及不同的尺寸对器件的影响。

通过表征其结晶质量、电流电压特性、电容电压特性以及光谱响应特性,对其性能进行了详细分析。

并且将该探测器管芯加工成不同的尺寸,分别测试光电流和暗电流,计算出光暗电流比,比较分析。

本文发现紫外探测器的i-GaN层厚度的增加,能提升结晶质量。

本文中结晶质量最好的外延片i层厚度为990 nm,根据公式得到,螺位错密度和刃位错密度分别为3.6 1011 cm-2和8.8 1011 cm-2。

认为i层厚度的逐步加厚,可以降低位错密度,提高结晶质量。

针对该外延片分别进行I-V曲线分析、C-V曲线分析和光谱响应分析。

通过I-V测试得到,在反向1 V偏压下的漏电流只有0.19 pA,光电流为66 nA,相差了5个数量级,说明i层对光的有效吸收能力很强,光生载流子的产生率很高。

通过C-V曲线可以得到i层的本征掺杂浓度。

通过光谱响应测试得到,355 nm 时,光电流达到4.56 10-8 A,光谱响应度达到0.18 A/W。

说明该器件性能良好,值得继续研究。

比较并分析了不同尺寸的探测器的光电流的和暗电流的I-V曲线,分析表明随着紫外探测器芯片尺寸的增大,暗电流和光电流在相同的偏置电压下均增加。

本文实验结果中性能最好的器件在反向5 V偏压下的光暗电流比为6.1 105,该探测器的尺寸在所有样品中居中,说明选择恰当的尺寸非常必要。

最新成果展示：利用极化效应实现自驱动模式的GaN基紫外光电探测器紫外光电探测器在导弹预警、火灾检测、公共安全和环境检测等领域具有广泛的用途。

基于肖特基金属接触电极的MSM结构紫外探测器由于制备工艺相对简单、探测灵敏度较高等优势，获得了广泛的关注。

在光照条件下，当对MSM紫外探测器一侧的金属电极施加一定的偏压时，两侧的金属电极之间将会产生势垒差，从而促进光生载流子的输运与采集；然而如果想在零偏压的状态下实现光生载流子的输运和采集，则需要通过调控两个金属肖特基电极之间的功函数差，从而可以在光吸收区域引起能带的倾斜，促进载流子的输运。

图1 (a) 对比器件Device R的结构图，(b) 新器件Device N的结构图，(c) 所制备的GaN基MSM紫外探测器,（d）对比器件Device R在零偏压下的能带分布示意图，(e) 新器件Device N在零偏压下的能带分布示意图天津赛米卡尔科技有限公司技术团队通过仿真计算发现，针对GaN这种较为特殊的半导体材料，可以利用极化效应调控MSM紫外探测器的两侧金属电极的势垒差，即利用GaN/AlGaN异质结模拟金属肖特基结，如图1所示。

根据图1(b)中仿真设计的器件架构，技术团队制备了图1(c)所示的GaN基紫外光电探测器，并测试了零偏压下的响应度，如图2(a)所示；从该图中可以观测到采用了GaN/AlGaN异质结的GaN基紫外探测器具有较为优异的自驱动效应和光电探测性能，即在0 V的驱动电压下，Device N探测到了日盲波段的响应度信号。

图2(b)和图2(c)分别计算了两个器件的能带分布图和水平方向的电场矢量分布图，可以发现尽管两个器件的外置电压为零，但是Device N中的GaN/AlGaN异质结依然可以产生较为显著的电场强度和能带倾斜，从而有效地促进了光生载流子在零偏压状态下的输运和采集。

图2 对比器件Device R和Device N在零偏压状态下的(a)响应度、(b)能带分布图和(c)水平方向上的电场矢量分布图该研究成果发表在了Photonics Research上(https:///10.1364/PRJ.418813)，相关技术已经申请了专利(CN202010424746.0)。

宽禁带半导体MSM结构紫外探测器的研究宽禁带半导体MSM结构紫外探测器的研究近年来，随着信息技术和通信领域的快速发展，对于高性能紫外探测器的需求不断增加。

紫外探测器在太阳能光谱研究、积极防护等领域具有广阔的应用前景。

目前，宽禁带半导体金属半导体金属（MSM）结构被广泛应用于紫外探测器的制备，因其具备快速响应速度、高灵敏度、低噪声和良好稳定性等优点。

首先，我们需要了解什么是宽禁带半导体。

宽禁带半导体指的是具有较大能隙的半导体材料，一般指的是能带宽度大于2.0 eV的半导体。

相比于窄禁带半导体，宽禁带半导体具有较好的紫外光响应特性。

这使得宽禁带半导体成为制备高性能紫外探测器的良好选择。

MSM结构是宽禁带半导体紫外探测器中常用的结构之一，由两个金属电极夹持着宽禁带半导体层组成。

它的工作原理是当紫外光照射到宽禁带半导体材料上时，产生的光生载流子在电场的驱动下沿电场方向运动，最终被金属电极采集。

金属电极之间的电流就可以作为紫外光的光信号。

MSM结构具有响应速度快、器件噪声低等优势，适用于高速通信和高精度测量等领域。

在宽禁带半导体MSM结构紫外探测器的研究中，关键问题之一是材料选择。

常见的宽禁带半导体材料包括ZnO、Ga2O3、AlN等。

以ZnO为例，它具有较高的导电率和透明性，能够在紫外光区域实现较高的光吸收效果。

此外，ZnO还具有优异的热稳定性和化学稳定性，有利于提高器件的寿命。

除了材料选择，界面工程也是宽禁带半导体MSM结构紫外探测器研究的重要方向。

界面工程主要通过控制材料的界面特性来提高器件的光电特性。

一种常用的界面工程方法是通过引入介电层来调节材料的界面能级，从而减少缺陷态的存在。

此外，还有其他一些相关研究工作在宽禁带半导体MSM结构紫外探测器的研究中发挥了重要作用。

例如，优化电极形状和尺寸可以提高器件的灵敏度和响应速度。

通过引入表面等离子体共振效应，可以实现对特定波长的紫外光的高效吸收。

综上所述，宽禁带半导体MSM结构紫外探测器具有广泛的应用前景。

GaN基紫外探测器
李雪
【期刊名称】《红外》
【年(卷),期】2004(000)005
【摘要】随着GaN基紫外材料的日益成熟,GaN基紫外探测器发展迅速,被认为是和发光二极管、激光器同样重要的器件.本文讨论了紫外探测的意义,介绍了国内外近期研制的各种器件结构的GaN基紫外探测器和紫外焦平面.
【总页数】5页(P23-27)
【作者】李雪
【作者单位】中国科学院上海技术物理研究所,上海,200083
【正文语种】中文
【中图分类】TN2
【相关文献】
1.GaN基MSM结构紫外探测器及其研究发展 [J], 郭俊良;于莉媛
2.GaN基p-i-n和肖特基紫外探测器的响应光谱及暗电流特性 [J], 易淋凯;黄佳琳;周梅;李春燕;赵德刚
3.GaN基MIS紫外探测器的电学及光电特性 [J], 尤坤;宋航;黎大兵;刘洪波;李志明;陈一仁;蒋红;孙晓娟;缪国庆
4.GaN基紫外探测器发展概况 [J], 刘万金;胡小燕;喻松林
5.GaN基PIN紫外探测器的质子辐照效应 [J], 白云;邵秀梅;陈亮;张燕;李向阳;龚海梅
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

MSM型氮化镓紫外探测器研究
姜文海;陈辰;周建军;李忠辉;郑惟彬;董逊
【期刊名称】《光电子技术》
【年(卷),期】2009()1
【摘要】以宽禁带半导体氮化镓材料制备了金属-半导体-金属型的紫外光电探测器。

材料生长是以MOCVD设备完成的,为非故意掺杂的n型材料。

器件在
362nm处具有陡峭的截止边,表现出可见盲特性,在1.5 V偏压下响应度为0.71
A/W,紫外/可见抑制比接近103。

通过击穿单侧肖特基结对另一侧的肖特基结进行测试,结果表明肖特基结具有较理想的特性,并以此对器件的工作方式和设计优化进行了讨论分析。

【总页数】3页(P11-13)
【关键词】紫外探测器;可见盲;宽带隙
【作者】姜文海;陈辰;周建军;李忠辉;郑惟彬;董逊
【作者单位】南京电子器件研究所单片集成电路与模块国家级重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN23
【相关文献】
1.上海技术物理所成功研发氮化镓紫外探测器 [J],
2.氮化镓肖特基结紫外探测器的异常特性测量 [J], 刘宗顺;赵德刚;朱建军;张书明;沈晓明;段俐宏;杨辉
3.热退火对氮铝镓MSM结构紫外光电探测器性能的影响 [J], 邢大林;赵曼;唐亮;王嘉;李健
4.氮化镓基PIN紫外探测器芯片研究 [J], 李建婷;孟锡俊
5.氮化镓紫外探测器要当人类皮肤的小哨兵 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。