4H-SiC紫外光电探测器光电特性随温度变化的研究

利用光电流谱法研究了300 K到60 K温度范围内的p-i-n结构4H-SiC紫外光电探测器的暗电流及相对光谱响应特性。研究发现随着温度的降低,探测器的暗电流和相对光谱响应都逐渐减小;而且,反向偏压越高,暗电流减小的速率越大。在零偏压下,随着温度的降低,器件的相对光谱响应的峰值波长先向短波方向移动,后向长波方向移动,在60 K时移至282 nm附近;同时观察到探测器的相对光谱响应范围略有缩小。此外,我们对器件p、i、n各层产生的光电流随温度变化的机理进行讨论,提出了通过减少i层缺陷和适当减小n层掺杂浓度的方式来提高器件的相对光谱响应。

Cu掺杂β-Ga_(2)O_(3)薄膜的制备及紫外探测性能

β-Ga_(2)O_(3)作为第三代宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大(4.9 eV)、击穿电场强,吸收边正好位于日盲紫外波段(波长200—280 nm)内,且在近紫外以及整个可见光波段具有较高的透过率,使得β-Ga_(2)O_(3)是一种非常适合制作日盲紫外光电探测器的材料.目前在p型β-Ga_(2)O_(3)材料方面的研究还较少,但p型β-Ga_(2)O_(3)材料的制备对于其光电器件的应用至关重要,因此成功制备p型β-Ga_(2)O_(3)材料就显得尤为关键.采用化学气相沉积法在蓝宝石衬底上生长出不同Cu掺杂量的β-Ga_(2)O_(3)薄膜,并对薄膜的形貌、晶体结构和光电特性进行了测试.发现随着Cu掺杂量的增加,样品(201)晶面的衍射峰向小角度方向发生了移动,这说明Cu2+替代了Ga3+进入到了Ga2O3晶格中.此外,在Cu掺杂β-Ga_(2)O_(3)薄膜上蒸镀Au作为叉指电极,制备出了金属-半导体-金属结构光电导型日盲紫外探测器,并对其紫外探测性能进行了研究.结果表明,在10 V偏压、254 nm波长紫外光下,器件的光暗电流比约为3.81×102,器件的上升时间和下降时间分别是0.11 s和0.13 s.此外,在光功率密度为64μW/cm2时,器件的响应度和外部量子效率分别是1.72 A/W和841%.

铜铁矿基p-TSO材料的化学合成及其光电器件研究

铜铁矿基三元氧化物CuMO_(2)是p型的宽禁带半导体材料,具有紫外截止、可见光区和近红外光区高度透明的光学特性和良好的电学性能。主要综述了CuMO_(2)铜铁矿基材料近年来报道较多的溶胶-凝胶、水热合成、静电纺丝以及聚合物辅助沉积4种化学制备方法及其当前的研究现状,详细介绍了CuMO_(2)铜铁矿基的紫外光电探测器、钙钛矿太阳能电池以及薄膜晶体管等光电器件的制备和性能研究。这些研究表明,CuMO_(2)三元氧化物极有望应用于低成本、高效益、稳定性好的光电器件和p型薄膜晶体管中,其性能研究及其器件探索拥有较大的研究潜力。然而现阶段其薄膜制备的合成温度偏高,低维铜铁矿材料的电学性能有待进一步提升。因此,铜铁矿基光电器件的研发与应用是一项挑战与机遇并存的工作。