1、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
2、管 和 类 似 的 真 空 器 件 ! 紫 外 增 强 型 硅 光 电 二!“# 基 紫 外 探 测 器 及 其 研 究 进 展李 向 阳11许 金 通11汤 英 文11李 雪11张 燕11龚 海 梅11赵 德 刚21杨 辉2(1.中 国 科 学 院 上 海 技 术 物 理 研 究 所 1传 感 技 术 国 家 重 点 实 验 室 1上 海 200083;2.中 国 科 学 院 半 导 体 研 究 所 1北 京 100083)摘 要 Z宽 禁 带 半 导 体 材 料 的 研 究 和 突 破 1带 动 了 各 种 器 件 的 发 展 和 应 用 0 GaN 基 紫 外 探 测 器 具 有通 过
3、调 整 材 料 的 配 比 可 以 调 节 器 件 响 应 的 截 止 波 长 的 优 点 1可 以 制 备 日 盲 型 紫 外 探 测 器 0 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 1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 0 最 后 1 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 0关 键 词 Z紫 外 探 测
4、器 ; 氮 化 镓 ; 铝 镓 氮 ; 紫 外 焦 平 面 器 件中 图 分 类 号 ZTN23 文 献 标 识 码 ZA 文 章 编 号 Z1007-2276(2006)03-0276-05GaN based ultraviolet detectors and its recent developmentLI Xiang!yang1“XU Jin!tong1“TANG Ying!wen1“LI Xue1“ZHANG Yan1“GONG Hai!mei1“ZHAO De!gang2“YANG Hui2(1.State ey Laboratories of Transducer Technolo
5、gy1Shanghai Institute of Technical Physics1Chinese Academy of Sciences1Shanghai 2000831 China;2.Institute of Semiconductor1Chinese Academy of Sciences1Beijing 1000831China)AbstractZAlong with breakthrough in high guality GaN based wide gap semiconductor material, var“ious new devices appeared. Among
6、 them,ultraviolet (UV) detector was mostly concerned, because of theirsolar!blind ability. Review was made on GaN based wide gap semiconductor material and devices,espe“cially for p!type material manufacture,metal!semiconductor contact, material etching1etc.Recent develop“ment of ultraviolet detecto
7、rs was also introduced, including the GaN based focal plane array (FPA) andthe performance of 32!32 UV FPA obtained recently.Key wordsZUltraviolet detector; GaN; AlGaN; UV FPA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 !
8、第 35 卷 第 3 期 红 外 与 激 光 工 程 2006 年 6 月Vol.35 No.3 Infrared and Laser Engineering !Jun. 2006第 3 期极 管 是 固 体 探 测 器 的 代 表 相 对 固 体 探 测 器 而 言 真空 器 件 存 在 体 积 大 工 作 电 压 高 等 缺 点 而 硅 器 件 具有 可 见 光 响 应 的 特 点 在 一 些 紫 外 应 用 中 会 变 成 缺 点 随 着 宽 禁 带 半 导 体 材 料 研 究 人 们 开 始 考 虑 可 见 光 响应 极 小 的 本 征 型 紫 外 光 电 探 测 器 GaN 基 材
9、料 和 ZnO基 材 料 为 有 潜 力 的 材 料 特 别 是 p 型 GaN 材 料 的 突破 带 动 了 紫 外 探 测 器 等 各 种 器 件 的 发 展 和 应 用1!61 紫 外 波 段 的 基 本 特 点 和 典 型 应 用紫 外 波 段 波 长 范 围 在 200!400 nm 分 为 三 部 分 UVA 320!400 nm UVB 290!320 nm 和 UVC 200!290 nm 地 球 表 面 附 近 最 大 的 紫 外 光 源 是 太 阳 由 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 280 nm 以 下 的
10、紫 外 线 几 乎 不 能 到 达 地 球 表 面 因 此 200!280 nm 波 段 的 紫 外 光 又 称 为 太 阳 盲 紫 外或 日 盲 紫 外 Solar Blind 如 果 紫 外 告 警 系 统 将 响 应 波 段 置 于 日 盲 波 段 由于 没 有 自 然 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 MAWS 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 固 体 紫 外 探 测 器 的 发 展 这 种 告 警 系 统将 采 用
11、 多 元 或 面 阵 器 件 众 所 周 知 人 们 需 要 一 定 量 的 太 阳 紫 外 线 辐 照 但 是 UVB 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 关 系 称 作 红 斑 曲 线 天 气 预 报 中 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 国 已 经 有 用 GaN 基 紫 外 探 测 器 制 备 的 太 阳 紫 外指 数 手 表 2 GaN 基 材 料 的 基 本 特 点氮 化 镓 基
12、 GaN Based 材 料 是 指 元 素 周 期 表 中 的III 族 元 素 铝 镓 铟 和 V 族 元 素 氮 形 成 的 化 合 物GaN AlN InN 以 及 由 它 们 组 成 的 多 元 合 金InGaN AlGaN 等 纤 锌 矿 结 构 的 III-N 族 材 料 是 直接 带 隙 材 料 随 着 合 金 组 分 的 改 变 其 禁 带 宽 度 可 以连 续 变 化 对 于 铝 镓 氮 材 料 其 禁 带 宽 度 可 以 从 GaN的 3.4 eV 连 续 变 化 到 AlN 的 6.2 eV 因 此 理 论 上讲 利 用 这 种 材 料 研 制 的 本 征 型 紫 外
13、探 测 器 的 截 止 波长 可 以 连 续 地 从 36 nm 变 化 到 200 nm 利 用 禁 带 宽度 随 组 分 线 性 变 化 近 似 的 经 验 公 式 可 以 估 算 对 于日 盲 型 紫 外 探 测 器 Al!Ga1-!N 材 料 的 组 分 ! 需 要 达 到40%以 上 也 就 是 所 谓 的 高 铝 组 分 AlGaN 材 料 对 于 GaN 材 料 的 研 究 虽 然 开 展 很 早 但 是 在 20世 纪 80 年 代 中 期 以 前 获 得 的 材 料 质 量 不 能 令 人 满意 其 原 因 不 仅 是 体 材 料 合 成 极 其 困 难 而 且 没 有 与晶
14、 格 匹 配 的 合 适 外 延 衬 底 1986 年 日 本 的 Amano 和1991 年 的 Nakamura 研 究 发 现 在 低 温 生 长 的 缓 冲 层上 可 获 得 高 质 量 GaN 外 延 薄 膜 这 一 突 破 性 结 果 为氮 化 镓 材 料 器 件 及 其 应 用 开 启 了 大 门 目 前 在 蓝 宝 石衬 底 上 生 长 GaN 外 延 薄 膜 几 乎 都 采 用 了 先 低 温 生 长缓 冲 层 再 高 温 生 长 外 延 膜 的 两 步 工 艺 低 温 缓 冲 层解 决 了 晶 格 失 配 问 题 为 外 延 生 长 提 供 了 成 核 中 心 和应 力 释
15、 放 中 心 当 前 较 成 熟 的 外 延 生 长 方 法 是MOCVD 此 外 MBE 也 在 某 些 方 面 具 有 优 势 据 报 道已 经 有 结 合 两 者 优 点 的 新 技 术 和 设 备 p 型 掺 杂 是 另一 个 困 扰 GaN 器 件 应 用 的 问 题 与 n 型 材 料 相 比 p!GaN 的 获 得 比 较 困 难 原 生 掺 Mg 的 GaN 由 于 被 氢原 子 钝 化 不 能 表 现 出 受 主 的 本 性 实 验 发 现 低 能 电子 辐 照 或 氮 气 中 中 温 退 火 可 以 破 坏 Mg!H 络 合 体 从而 激 活 受 主 实 现 高 浓 度 掺
16、 杂 这 一 发 现 的 意 义 不 亚于 发 现 低 温 缓 冲 层 也 是 GaN 器 件 应 用 道 路 上 的 里程 碑 目 前 制 备 高 铝 组 分 AlGaN 材 料 还 有 一 定 的 难度 特 别 是 制 备 具 有 器 件 结 构 的 材 料 难 度 较 大 其 原因 不 仅 在 于 传 统 的 MOCVD 生 长 方 法 中 晶 格 失 配 大 各 种 反 应 过 程 复 杂 且 难 以 控 制 而 且 材 料 禁 带 宽 度 变宽 掺 杂 的 激 活 效 率 变 低 等 3 GaN 紫 外 探 测 器3.1 金 属 半 导 体 接 触金 属 半 导 体 接 触 的 研
17、究 是 器 件 应 用 基 础 之 一 对于 任 何 电 学 应 用 和 测 试 来 说 欧 姆 电 极 的 获 得 是 人 们首 先 需 要 完 成 的 针 对 不 同 的 GaN 基 材 料 分 别 予 以讨 论 3.1.1 n 型 GaN 的 欧 姆 电 极 接 触几 乎 所 有 的 n 型 GaN 欧 姆 电 极 接 触 的 制 备 都 需要 使 用 低 功 函 数 金 属 如 铝 (Al) 钛 (ti) 钛 铝 双 层 及李 向 阳 等 :GaN 基 紫 外 探 测 器 及 其 研 究 进 展277红 外 与 激 光 工 程 第 35 卷其 他 金 属 如 银 (ag)钕 (Nd)等
18、 0 这 些 金 属 都 具 有 功 函数 相 对 较 小 的 特 点 0 目 前 9研 究 和 应 用 比 较 广 泛 的 是钛 铝 双 层 金 属 电 极 0 能 够 形 成 较 好 欧 姆 接 触 的 条 件 及机 理 大 致 如 下 首 先 9 金 属 膜 制 备 时 Ti:al 之 间 的 比例 需 要 满 足 一 定 条 件 9其 目 的 是 在 随 后 的 退 火 等 处 理中 使 两 者 形 成 al3Ti 合 金 且 剩 余 一 定 的 Ti9 最 终 形 成al3Ti/Ti/GaN 结 构 0 研 究 发 现 9Ti 与 GaN 的 反 应 物TiN9也 有 利 于 形 成
19、 小 比 接 触 电 阻 的 欧 姆 接 触 9不 同 退火 条 件 如 温 度 时 间 和 气 氛 等 9对 接 触 的 性 能 有 较 大影 响 0 具 有 较 好 结 果 的 Ti/al 欧 姆 电 极 的 比 接 触 电 阻一 般 在 10-610-7!cm2数 量 级 03.1.2 p 型 GaN 的 欧 姆 接 触相 对 于 n“GaN 的 欧 姆 接 触 的 制 备 9获 得 具 有 更 小比 接 触 电 阻 的 p 型 GaN 的 欧 姆 接 触 始 终 是 一 个 挑战 0 正 是 这 项 技 术 的 突 破 9伴 随 着 p“GaN 的 获 得 和 激活 效 率 的 提 高
20、 9 给 GaN 的 广 泛 应 用 开 启 了 大 门 0 目前 9这 项 关 键 技 术 是 产 品 性 能 的 重 要 保 证 之 一 0 因 为欧 姆 电 极 比 接 触 电 阻 的 大 小 将 直 接 影 响 器 件 的 参 数 9如 发 光 二 极 管 (LEDD所 谓 的 开 启 电 压 以 及 开 启 后 的效 率 等 关 键 参 数 0 因 此 对 p“GaN 的 欧 姆 接 触 的 报 道及 系 统 详 细 的 研 究 结 果 和 工 艺 过 程 介 绍 比 较 少 见 0 从文 献 报 道 的 结 果 来 看 9镍 /金 (Ni/auD是 较 好 的 选 择 9表 面 处
21、 理 和 退 火 的 工 艺 条 件 是 关 键 之 一 0 研 究 发 现 9清 洁 的 GaN 表 面 以 及 退 火 中 氧 的 存 在 可 能 有 利 于 欧姆 接 触 的 形 成 0 具 有 较 好 结 果 的 Ni/au 欧 姆 电 极 的 比接 触 电 阻 一 般 在 10-410-5!cm2数 量 级 03.1.3 n“alGaN 和 p“alGaN 的 欧 姆 接 触由 于 alGaN 的 禁 带 宽 度 更 宽 掺 杂 元 素 的 激 活效 率 等 问 题 9 对 alGaN 材 料 的 欧 姆 接 触 研 究 相 对 较少 9仍 有 待 深 入 研 究 0 制 备 alG
22、aN 器 件 的 关 键 是 稳 定的 低 电 阻 欧 姆 接 触 9 制 备 alGaN 欧 姆 接 触 一 般 也 是考 虑 降 低 其 有 效 势 垒 高 度 或 在 界 面 处 实 现 重 掺 杂 0 目前 alGaN 欧 姆 接 触 的 研 究 内 容 包 括 (1) 选 取 适 当 的 接 触 材 料 研 究 欧 姆 接 触 形 成 0 例如 在 n“alGaN 上 用 Ti/al/Ni/au 多 层 金 属 沉 积 构 成 欧姆 接 触 9一 些 新 的 接 触 材 料 也 有 报 道 9如 V/al/Pd/au在 n“al0.6Ga0.4N 上 得 到 的 比 接 触 电 阻
23、3!10-6!cm20相 比 而 言 9p“alGaN 材 料 的 欧 姆 接 触 面 临 的 困 难 较大 9对 p 型 材 料 需 用 功 函 数 更 高 的 金 属 来 形 成 低 势 垒接 触 , 但 实 际 金 属 最 高 功 函 数 没 有 超 过 6 eV, 只 能 选用 PtNiauPd 等 高 功 函 数 金 属 9其 中 Ni/au 是 常 见的 双 层 研 究 体 系 0为 了 比 较 容 易 实 现 p“alGaN 的 欧 姆接 触 9 还 可 以 在 p“alGaN 上 制 作 p“GaN 帽 层 作 为 与金 属 电 极 的 接 触 层 0(2) 退 火 工 艺 的
24、 选 择 0 大 量 的 实 验 研 究 表 明 9退 火的 应 用 有 利 于 改 善 接 触 质 量 0退 火 过 程 如 温 度 时 间 气 氛 等 明 显 影 响 接 触 电 学 性 能 和 接 触 的 可 靠 性 0(3) 接 触 前 的 表 面 处 理 工 艺 0在 金 属 沉 积 前 9利 用酸 系 列 溶 液 Hcl:HF:H20 王 水 和 碱 系 列 溶 液 K0H9(NH4)2S 等 腐 蚀 GaN 和 alGaN 表 面 9国 内 外 有 很 多 实现 低 阻 欧 姆 接 触 的 报 道 0 经 过 表 面 处 理 9可 以 有 效 去除 表 面 氧 化 物 9降 低
25、表 面 态 密 度 0 但 酸 系 列 和 碱 系 列对 欧 姆 接 触 形 成 的 影 响 还 没 有 达 到 共 识 9由 于 材 料 和制 作 工 艺 的 差 异 9即 使 同 一 种 表 面 处 理 方 法 得 到 的 欧姆 接 触 比 电 阻 大 小 也 明 显 不 同 0 此 外 9金 属 沉 积 前 利用 反 应 离 子 刻 蚀 改 善 欧 姆 接 触 的 方 法 也 是 常 见 的 0总 之 9alGaN 和 金 属 间 形 成 欧 姆 接 触 与 接 触 制 作中 的 物 理 或 化 学 过 程 紧 密 相 关 9为 寻 求 合 适 的 材 料 和恰 当 的 工 艺 技 术
26、方 法 去 实 现 这 种 低 电 阻 接 触 9深 入 理解 alGaN 欧 姆 接 触 形 成 机 理 9 是 制 备 alGaN 器 件 急需 解 决 的 问 题 03.2 GaN 材 料 的 刻 蚀耐 腐 蚀 是 GaN 基 材 料 的 优 点 之 一 9 但 同 时 也 给刻 蚀 带 来 了 困 难 0GaN 的 束 缚 能 是 8.92 eV/atom9alN是 11.52 eV/atom0 室 温 下 所 有 的 酸 对 GaN 腐 蚀 都 很慢 9热 碱 对 它 腐 蚀 也 很 慢 0 采 用 电 化 学 /光 化 学 增 强 的方 法 可 以 提 高 刻 蚀 速 率 0 但
27、由 于 湿 法 腐 蚀 存 在 图 形 转移 精 度 差 表 面 /侧 面 粗 糙 难 以 控 制 等 缺 点 很 难 用 于实 用 器 件 的 制 备 0 因 此 无 论 是 商 用 还 是 科 学 研 究 9均广 泛 采 用 干 法 刻 蚀 技 术 9包 括 物 理 化 学 以 及 二 者 相结 合 的 刻 蚀 方 法 0 物 理 方 法 是 通 过 溅 射 的 机 制 来 达 到刻 蚀 材 料 的 目 的 9 虽 然 可 以 获 得 各 向 异 性 的 刻 蚀 9但容 易 造 成 较 大 的 损 伤 粗 糙 的 表 面 沟 道 现 象 9选 择 性较 差 9从 而 会 对 器 件 的 性
28、 能 造 成 较 大 的 影 响 0 化 学 方法 是 采 用 易 于 与 刻 蚀 材 料 表 面 吸 附 发 生 化 学 反 应 且易 挥 发 的 刻 蚀 源 来 刻 蚀 0 其 离 子 能 量 相 对 较 低 9垂 直和 横 向 的 刻 蚀 速 率 相 同 9经 常 是 各 向 同 性 刻 蚀 9但 由于 能 量 小 损 伤 也 小 0 采 用 二 者 相 结 合 的 离 子 辅 助 等 离278第 3 期子体刻蚀可以获得各向异性的刻蚀和相当高的刻蚀速率 O主要的刻蚀技术包括 Z离子束刻蚀 反应离子刻蚀 高密度等离子体刻蚀 (ECRICPMRIE)化学辅助离子束刻蚀 反应离子束刻蚀 低能电
29、子增强刻蚀等 O各 种 反 应 等 离 子 体 主 要 包 括 Cl2基 I2和 br2基 及CH4/H2/ar 等 O 目前 ICPCl2基等离子体刻蚀倍受人们的重视 O3.3 GaN 基紫外探测器的比较从文献报道来看 9III 族氮化物光电探测器大致有光导型 MSM肖特基结型以及光电二极管型等多种器件芯片结构 O光导型探测器结构简单 9内部增益高 9但是宽禁带材料容易存在的持续光电导现象给应用带来一系列问题 9主要表现在响应速度慢 响应时间是光照强度的函数 暗电流高 长波波段会出现假信号现象等 9不适合于直流 高速的工作要求 O 最近对持续光电导的研究发现 9 大偏置下的 GaN 光导器件
30、的持续光电导可以得到极大地消退 9如图 1 所示 O 这一现象的发现可能为 GaN 光导器件应用带来新的机会 O肖特基型光电探测器包含一个半透明的肖特基接触和一个欧姆接触 O 肖特基器件一般具有平滑短波区响应光谱 9主要原因是肖特基器件的空间电荷区位于半导体表面 9抑制了在 p!n 结器件中短波时量子效率的降低 9这是肖特基器件的一大优势 9a1GaN 肖特基器件的可见光抑制比可达到 1049 最小时间常数为纳秒数量级79可用于环境监测并制成紫外光探测器阵列 9但受势垒高度的限制 9耗尽层窄 9漏电流比 p!i!n 探测器高 9这类器件已经商业化 O图 1 GaN 光导器件的持续光电导效应在高
31、电压作用下极大地消退现象Fig.1 Persistence photo conductiVe effect of GaN almostVanished under high Voltage for a period光电二极管型探测器一般采用 p!n 和 p!i!n 结的形式 O从入射方向看 9有背照射和正照射两种方式 O另外从器件结构看 9还有同质结和异质结的区别 O 由于GaN 基材料的直接带隙特性决定了材料的吸收系数较大 9容易出现短波方向的响应幅度下降 9因此有效吸收的结区应尽量靠近光线入射的一边 O 采用异质结的结构有利于改善光谱形状 O上海技术物理研究所对 p!i!n 探测器也进行了
32、研究 9得到的器件性能如下 Z单元器件直径 0.5 mm9最大单色响应度 0.176 a/W9探测器截止波长 365 nm9零偏压电阻面积之积在 1!10810!108“.cm2O 器件的响应光谱如图 2 所示 O图 2 GaN p!i!n 正照射型紫外探测器件的响应光谱Fig.2 Response spectrum of GaN p!i!n detector4 GaN 基面阵紫外探测器的研究进展面阵探测器是光电器件的发展方向之一 9 大规模 多波段集成的成像探测器件的使用是简化应用系统 提高系统能力的重要手段之一 O GaN 基紫外面阵探测器主要是朝着大规模日盲型发展 O 目前所有的报道中
33、9均采用与红外焦平面类似的工艺 9制备中采用背照射 GaN 基光电二极管阵列和硅读出电路 9 通过铟柱互连方式得到混成的紫外焦平面器件 O1999 年美国 Nitronex 公司与北卡罗来那大学 Honeywell 技术中心以及美国夜视实验室成功地实现了基于 GaN/alGaN p!i!n 型背照射 32!32 列阵焦平面探测器数字照相机8O 响应波段为 320“365 nm9峰值响应率达到 0.2 a/W(358 nm)9内部量子效率达到80%9R0a 为 1.5!109“cm29 计算得到的峰值探测率达到 6.1!1013cmHz1/2W-1O 2000 年他们成功展示了用128 ! 12
34、8 紫外焦平面探测器制备的数字照相机99响应波长在 320“365 nmO 2002 年该研究小组又成功制成了 320!256 的日盲紫外探测器 9但其中只有部分像李向阳等 :GaN 基 紫 外 探 测 器 及 其 研 究 进 展279红外与激光工程 第 35 卷元能够有效成像 9 且质量不如可见盲探测器清晰 9主要原因可能是高质量的高铝组分的 A1GaN 材料制备困难 0 2005 年美国西北大学也报道了日盲型 320!256紫外焦平面探测器 9给出了较清晰的图像 9但是没有器件性能的详细描述100上海技术物理研究所对 GaN 基焦平面器件也开展了研究 9从芯片 电路和互连等方面进行了有意义
35、的探索 0 2003 年得到了 64!l 线列 GaN 基紫外探测器 0 目前获得了具有一定信号响应的 32!32 紫外焦平面探测器 0 初步测量面阵器件的响应率在 1!107V/W9截止波长在 350 nm 以下 9如图 3图 4 所示 0图 3 64!1 线列 GaN 基紫外探测器Fig.3 64!1 GaN based linear array UV detector图 4 32!32 UV FPA 探测器Fig.4 32!32 UV FPA detector从以上报道可以看出 9到目前为止 9单片集成的紫外探测器 即器件的光敏元和读出电路均利用 GaN基材料制备 和双色 或多色 紫外焦
36、平面探测器尚未见报道 0 理论上 9实现这些新型器件完全可行 0! 结 语文中简要介绍了紫外波段光电探测的基本特点及部分典型应用 9 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 9重点介绍了包括 p 型材料的制备 金属半导体接触 材料的蚀刻等 ;最后 9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作了一些介绍 0参考文献 1 RAZEGHI M9ROGALSKI A.Semiconductor ultraviolet detectorsJ.Journal of Applied Physics91996979(l0):7433-7473.2 PANKOVE J I.Ga
37、N: from fundamentals to applicationsJ.MaterSci Eng9l9999B6l-62:305-309.3 PEARTON S J9ZOLPER J C9SHUL R J9et al.GaN: processing9defects9and devices J.Journal of Applied Physics91999986 (1):1-78.4 LIU G Z9LAU S S.A review of the metal!GaN contact techno!logyJ.Solid!State Electron91998942(5):677-691.5
38、MUNOZ E9 MONROY E9 PAU J L9et al.(Al9Ga)N ultravioletphotodetectors and applicationsJ.Phys Stat Sol (a)920009180:293-301.6 DAVIS R F9EINFELDT S9 PREBLE E A9et al.Gallium nitrideand related materials: challenges in materials processingJ. ActaMaterialia92003951(19):5961-5979.7 BIYIKLI N9KARTALOGLU T9A
39、YTUR O9et al.High!performa!nce solar !blind AlGaN Schottky photodiodesJ.MRS Internet JNitride Semicond Res92003,8(2):l-4.8 BROWN J D, YU Z H,MATTEWS J,et al.Visible !blind UVdigital camera based on a 32!32 array of GaN/AlGaN p !i !nphotodiodesJ.MRS Internet J Nitride Semicond Res9l999,4(9):l-5.9 BRO
40、WN J D, BONEY J, MATTEWS J,et al.UV!specific(320-365 nm)digital camera based on l28!l28 focal plance array ofGaN/AlGaN p!i!n photodiodesJ.MRS Internet J Nitride Semi!cond Res92000,5(6):l-4.l0 MCCLINTOCK R,MAYES K,YANSAN A,et al.320!256 solar!blind focal plane arrays based on Al!Gal-!NJ.Appl Phys Let
41、t,2005,86(l):0llll7.敬告读者 !本刊现已开通在线投稿系统 9欢迎登陆本刊主页 http:/ 进行 投 稿 0!280GaN基紫外探测器及其研究进展作者： 李向阳， 许金通， 汤英文， 李雪， 张燕， 龚海梅， 赵德刚， 杨辉， LI Xiang-yang， XU Jin-tong， TANG Ying-wen， LI Xue， ZHANG Yan， GONG Hai-mei， ZHAO De-gang， YANG Hui作者单位： 李向阳,许金通,汤英文,李雪,张燕,龚海梅,LI Xiang-yang,XU Jin-tong,TANG Ying-wen,LI Xue,ZHA
42、NGYan,GONG Hai-mei(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)， 赵德刚,杨辉,ZHAO De-gang,YANG Hui(中国科学院半导体研究所,北京,100083)刊名： 红外与激光工程英文刊名： INFRARED AND LASER ENGINEERING年，卷(期)： 2006,35(3)被引用次数： 17次参考文献(10条)1.RAZEGHI M;ROGALSKI A Semiconductor ultraviolet detectors外文期刊 1996(10)2.PANKOVE J I GaN:from fundamentals
43、to applications外文期刊 1999(0)3.PEARTON S J;ZOLPER J C;SHUL R J GaN:processing,defects,and devices 1999(01)4.LIU Q Z;LAU S S A review of the metal-GaN contact technology外文期刊 1998(05)5.MUNOZ E;MONROY E;PAU J L (Al,Ga)N ultraviolet photodetectors and applications外文期刊 20006.DAVIS R F;EINFELDT S;PREBLE E A
44、 Gallium nitride and related materials:challenges in materials processing外文期刊2003(19)7.BIYIKLI N;KARTALOGLU T;AYTUR O High-performance solar-blind AlGaN Schottky photodiodes 2003(02)8.BROWN J D;YU Z H;MATTEWS J Visible-blind UV digital camera based on a 32 32 array of GaN/AlGaN p-i-n photodiodes1999
45、(09)9.BROWN J D;BONEY J;MATTEWS L UV-specific(320-365 nm)digital camera based on 128128 focal plance array of GaN/AlGaNp-i-n photodiodes 2000(06)10.MCCLINTOCK R;MAYES K;YANSAN A 320256 solarblind focal plane arrays based on AlxGa1-xN外文期刊 2005(01)本文读者也读过(10条)1. 王锐.宋克非.WANG Rui.SONG Ke-fei 高精度紫外探测器辐射定
46、标系统期刊论文-光学精密工程2009,17(3)2. 周梅.左淑华.赵德刚.Zhou Mei.Zuo Shu-Hua.Zhao De-Gang 一种新型GaN基肖特基结构紫外探测器期刊论文-物理学报2007,56(9)3. 龚海梅.李向阳.亢勇.许金通.汤英文.李雪.张燕.赵德刚.杨辉.GONG Hai-mei.LI Xiang-yang.KANG Yong.XU Jin-tong.TANG Ying-wen.LI Xue.ZHANG Yan.ZHAO De-gang.YANG Hui 族氮化物紫外探测器及其研究进展期刊论文-激光与红外2005,35(11)4. 叶志镇.张银珠.陈汉鸿.何乐年
47、.邹璐.黄靖云.吕建国 ZnO光电导紫外探测器的制备和特性研究期刊论文-电子学报2003,31(11)5. Wang Lanxi.王兰喜.陈学康.王云飞.郭晚土.吴敢.曹生珠.尚凯文 纳米金刚石薄膜紫外探测器研究期刊论文-真空科学与技术学报2009,29(z1)6. 张军琴.杨银堂.卢艳.娄利飞.赵妍.Zhang Junqin.Yang Yintang.Lu Yan.Lou Lifei.Zhao Yan 4H-SiC金属-半导体-金属结构紫外探测器的模拟与分析期刊论文-中国激光2008,35(4)7. 白谢辉.杨定江 半导体紫外探测器技术进展期刊论文-激光与红外2003,33(2)8. 黄翌敏
48、.李向阳.龚海梅.HUANG Yi-min.LI Xiang-yang.GONG Hai-mei AIGaN紫外探测器及其应用期刊论文-红外与激光工程2007,36(z1)9. 王俊.赵德刚.刘宗顺.伍墨.金瑞琴.李娜.段俐宏.张书明.朱建军.杨辉 GaN基肖特基结构紫外探测器期刊论文-半导体学报2004,25(6)10. 包西昌.李超.张文静.王玲.李向阳.BAO Xi-chang.LI Chao.ZHANG Wen-jing.WANG Ling.LI Xiang-yang 日盲型AlGaN PIN紫外探测器的电容特性期刊论文-红外与激光工程2010,39(5)引证文献(18条)1.张文静.
49、包西昌.王玲.袁永刚.李向阳 GaN基紫外数字像素光电传感器设计与实现期刊论文-激光与红外 2010(9)2.张文静.包西昌.王玲.袁永刚.李向阳 紫外DPS中DA控制器的Nios-IP核设计与实现期刊论文-激光与红外 2010(7)3.李福宾.林硕.李建功.沈晓明 GaN肖特基紫外探测器的电流输运研究期刊论文-广西科学 2009(2)4.徐冲.尹达一.方四安.张燕.刘大福.李向阳.冯旗 512元GaN基紫外线列阵探测器信息获取技术期刊论文-红外与激光工程 2009(3)5.姜文海.陈辰.周建军.李忠辉.郑惟彬.董逊 MSM型氮化镓紫外探测器研究期刊论文-光电子技术 2009(1)6.包西昌.李超.张文静.王玲.李向阳 日盲型Al
