GaN PIN光电探测器结构

　　为了提高工作速度和响应度，往往采用PIN结构。PIN结构GaN紫外光电探测器具有以下优点：（1）由于高的势垒，因此有较低的暗电流；（2）工作速度高；（3）高阻抗适于焦平面阵列读出电路；（4）通过调整本征层的厚度可以调整其量子效率和工作速度；（5）器件可以在低偏压下或者零偏压下工作[12]。在PIN结构中，本征层起到了至关重要的作用，其厚度需要认真优化，因为它既影响了效率又影响了器件速度。图3－25是一种常见的GaN ΠN光电探测器结构四，首先在600°C下淀积⒛nm厚的低压缓冲层到蓝宝石称底，接着淀积500 nm厚的n￣Al0.5Ga0.5N层，然后生长本征层1.Al 0.4Ga 0.6N。本征层Al0.4Ga0.6N是为了能探测到280 nm波长的太阳盲区紫外光（小于300 nm的紫外线波长称为地球大气盲区）。为了减少位错和缺陷，避免陡峭的异质结势垒，Al的掺杂含量从n-Al0.5Ga0.5N层的50%到1Al.46a。沪的40%是逐渐过渡的，其过渡层厚度为17 nm。厚度为100 nm的掺Mg的p-Al0.4Ga0.6N随后被淀积到本征层，淀积5 nm厚的p-GaN。这层p-GaN是为了改善欧姆接触，为了减少光吸收该层厚度应该尽量减小。同样，在p-Al6.4Ga0.6N和pˉGaN层之间也有一个Al含量变化过渡层。半透明的Ni/Au金属作为P型接触电极，Ti/Au金属作为N型接触电极。

　　图1  GaN PIN光电探测器结构

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