Ⅲ族氮化物紫外探测器及其研究进展

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第35卷　第11期　　　　　　　　　　　　　　　激光与红外　2005年11月　　　　　　　　　　　　　　LASER　&　INFRARED

Vol.35,No.11November,2005

　　文章编号:100125078(2005)1120812205

Ⅲ族氮化物紫外探测器及其研究进展

龚海梅,李向阳,亢　勇,许金通,汤英文,李　雪,张　燕,赵德刚,杨　辉

(1.传感技术国家重点实验室,中国科学院上海技术物理研究所,上海200083;

2.中国科学院半导体研究所,北京100083)

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摘　要:文中简单介绍了紫外波段光电探测的基本特点,包括各波段特点、大气吸收等,并粗略介绍了紫外探测的部分应用。然后对Ⅲ族氮化物宽禁带紫外探测器材料体系的研究进展进行了回顾,重点介绍了包括P型材料的制备、金属半导体接触、材料的蚀刻等方面;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作了一些评述。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:TN304.2,TN364.2　　　文献标识码A

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Ⅲ2NitrideUltravioletResearchDevelopment

GONGHai2,,KYong,XUJin2tong,TANGYing2wen,LIXue,ZHANGYan,

ZHAODe2gang,YANGHui

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(1.StatekeyLaboratoriesofTransducerTechnology,ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,

Shanghai200083,China;2.InstituteofSemiconductor,ChineseAcademyofScience,Beijing100083,China)

Abstract:TheresearchprogressofⅢ2NitridepromotesthedevelopmentandtheapplicationofallkindGaN2basedde2vices.Especially,theGaN2basedultravioletphoto2detectorcanadjustthecut2offwavelengththroughchangingtheAlcontentintheAlxGa1-xNmaterials.AndtheAlxGa1-xNwithhighAlcontentcanbeusedtofabricatethesolar2blindphoto2detectors,whichinducesourattentiongreatly.Thebasiccharactersoftheultravioletphoto2detector,includingtheultravioletwavelengthandatmosphereabsorption,etc,arepresentedbriefly.Then,theGaN2basedPhoto2detectordeviceresearchprogressisreviewed,suchastheP2GaNdoping,metal2semicontactandetchingproblems,etc.Final2ly,theresentdevelopmentsoftheultravioletdetector,especiallytheultravioletFPA,areintroduced.Keywords:ultravioletdetector;GaN;AlGaN;ultravioletFPA

1　引　言

探测器而言,具有体积大、工作电压高等缺点,而硅器件具有的可见光响应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的研究进展,人们开始考虑对可见光响应极小的本征型紫外光电探测器研制。其中具有潜力的材料有GaN基材料、ZnO基材料和其他宽禁带半导体如SiC、ZnSe等。

　　作者简介:龚海梅(1965-),男,研究员,理学博士,主要从事航

天遥感红外光电传感器的研制,以及红外、紫外焦平面等新型探测器组件及其抗辐射机理与可靠技术研究。　　收稿日期:20052092

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紫外探测技术在军事和民用等方面具有广泛的应用。在军事上,导弹预警、制导、紫外通讯、生化分析等;在民用上,如明火探测、生物医药的分析、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紫外敏感的光电倍增管和类似的真空器件,而紫外增强型硅光电二极管是固体探测器的代表。真空器件相对固体