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168体育平台|大面积碳化硅紫外可见盲雪崩光电二极管

发布时间:2020-10-10    来源:168体育平台74449

168体育平台_河北半导体研究所报导了一种大面积800μm直径的4H-多型碳化硅(SiC)紫外(UV)雪崩光电二极管(APD),其具备高增益(106),低量子效率(81.5%)和低暗电流强度,紫外/红外线诱导于多约103。在本研究中,第一次用于星型温度光致抗蚀剂转往技术来产生光滑的斜面侧壁,其诱导溢电流并防止过早的边缘穿透。紫外检测在天文学,通信和生化分析上都有普遍的应用于;在荧光实验和火焰中也不会升空出有UV线;军事警告和制导系统可以用于可见盲的紫外线感应器来引领或追踪导弹羽流。

在现有的SiCUVAPD中,当其在较小的偏移偏压下不存在大的暗电流和过早穿透的问题。这使得目前典型的SiCUVAPD直径容许在250μm以下,减少了检测灵敏度。研究人员将其研究出有的这种大面积SiCUVAPD设备视作轻巧,薄弱且便宜的光电大幅提高管的潜在替代品。如图1,外延结构由3μm重掺入p型(p+),0.5μm重掺入n型大幅提高(n-),0.2μmn电荷,0.5μmn-导电和0.3μmn+认识层构成。

图1:(a)4H-SiCAPD的示意性横截面结构;(b)光刻胶转往技术的温度变化和800μm直径4H-SiCAPD的斜面台面和(插画)顶视图照片。其生产开始于电感耦合等离子体(ICP)台面转印。

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其间,台面弯曲以防止边缘穿透效应;用作台面转印的厚光刻胶经转往工艺,其中晶片以5℃/分钟的速率从90℃加剧至145℃。可变化的温度获取一个光滑的斜面,这不同于145°C的相同温度转往30秒,那样不会造成锯齿形表面。而锯齿表面不会减少暗电流,造成过早穿透。

其原因研究人员明确提出,相同温度转往不会产生不均匀分布的热场,光致抗蚀剂的表面张力和转往速度不会再次发生空间变化,从而产生仔细观察到的表面粗糙度。通过测量,星型温度转往生产的APD可在156V附近保持一致的高穿透值,但用于相同温度转往产生的APD的测量值在100-150V范围内变化很大。

更进一步的生产环节还包括应用于200nm热氧化物和100nm等离子体强化化学气相沉积(PECVD)氮化硅腐蚀,ICP和滑化学认识转印,镍/钛/铝/金金属触点的电子束冷却,以及850°C中金属认识在氮气中热处理三分钟。此时已完成的装置直径为800μm,台面斜角大于8°。通过140V和150V偏移偏压的暗电流测量,研究人员找到电流是二次各不相同直径,指出通过边缘状态的体外泄而不是表面外泄。对于800μm直径器件,对于较低偏移偏压,暗电流为1pA(0.2nA/cm2)。

图2168体育资讯右图,对于365nm紫外线,成倍增益因子多达106,多达了10V偏移偏压下的“单位增益”值。在氙灯下,在274nm波长下,具备140V偏移偏压(4.2增益)的号召峰值为0.18A/W,适当的外量子效率计算出来为81.5%。在274nm和400nm处的号召比,UV/红外线诱导比小于103。图2:800μm直径4H-SiCAPD的紫外检测性能:(a)电流-电压测量和计算出来的成倍增益;(b)对应于140V偏移电压下的单位增益的光谱号召。

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直径为800μm的器件的增益,量子效率和暗电流性能与大于300μm的APD非常。【168体育平台】。

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