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P-I-N型GaN紫外探测器的正向电流输运 被引量：1
1
作者 李金晓 刘震 +4 位作者 叶思灿 卢澳 华文渊 党宁 闫大为 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第23期83-87,共5页
本文在自支撑衬底上制备了P-I-N型GaN紫外探测器,测量并研究了其正向电流输运机制。结果表明,正向电压VF>2 V时,电子扩散电流才开始占主导。有效禁带宽度Eg~2.21 eV远低于理想值,这归因于可导位错引入的能带扰动;当1.35 V<VF<... 本文在自支撑衬底上制备了P-I-N型GaN紫外探测器,测量并研究了其正向电流输运机制。结果表明,正向电压VF>2 V时,电子扩散电流才开始占主导。有效禁带宽度Eg~2.21 eV远低于理想值,这归因于可导位错引入的能带扰动;当1.35 V<VF<2 V时,理想因子n>2,表明电子缺陷辅助隧穿电流为主要电流分量。电流具有负温度系数,这主要是由电子被激发到能量更高的导带后其有效禁带宽度增大导致的;在VF<0.8 V和0.8 V<VF<1.35 V区间,电流-电压曲线为功率依赖关系,该行为与电子空间电荷限制机制一致。功率因子分别为8和4,由特征温度可得到两种不同的有效能带宽度,分别对应于两种指数衰减的缺陷态分布。 展开更多
关键词 探测器 GaN探测器 P-I-N型 缺陷辅助隧穿 空间电荷限制电流
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采用多晶硅场板降低单光子雪崩二极管探测器暗计数 被引量：4
2
作者 韩冬 孙飞阳 +2 位作者 鲁继远 宋福明 徐跃 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期263-270,共8页
针对削弱暗计数噪声对单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode,SPAD)探测器的影响,本文研究了采用多晶硅场板降低SPAD器件暗计数率(dark count rate,DCR)的机理和方法.基于0.18-μm标准CMOS工艺,在一种可缩小的P+/P阱/深N阱器... 针对削弱暗计数噪声对单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode,SPAD)探测器的影响,本文研究了采用多晶硅场板降低SPAD器件暗计数率(dark count rate,DCR)的机理和方法.基于0.18-μm标准CMOS工艺,在一种可缩小的P+/P阱/深N阱器件结构的P+有源区和浅沟道隔离区(shallow trench isolation,STI)之间淀积了一层多晶硅场板来减小器件暗计数噪声.测试结果表明,多晶硅场板的淀积使SPAD器件的DCR降低了一个数量级,其在高温下的暗计数性能甚至优于室温下的未淀积多晶硅场板的器件.通过TCAD仿真进一步发现,SPAD器件保护环区域的峰值电场被多晶硅场板引入到STI内部,保护环区域的整体电场降低了25%;最后通过对DCR的建模计算得出,多晶硅场板削弱了具有高缺陷密度的保护环区域的电场,使缺陷相关DCR显著降低,从而有效改善了SPAD的暗计数性能. 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管 暗计数率 多晶硅场板 缺陷辅助隧穿
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氮化镓基高电子迁移率晶体管栅电流输运机制研究
3
作者 焦晋平 任舰 +1 位作者 闫大为 顾晓峰 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期106-110,共5页
制备了与AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管栅极结构与性能等效的圆形肖特基二极管结构,测量了器件的变温电流-电压特性,研究其在正向与反向偏压条件下的载流子输运过程。结果表明:(1)正向低偏压线形区的电流主要为缺陷辅助隧穿电流,而体电... 制备了与AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管栅极结构与性能等效的圆形肖特基二极管结构,测量了器件的变温电流-电压特性,研究其在正向与反向偏压条件下的载流子输运过程。结果表明:(1)正向低偏压线形区的电流主要为缺陷辅助隧穿电流,而体电阻效应显著的高偏压区,经典热发射机制占主导地位;(2)AlGaN势垒层中的极化电场对器件的反向漏电流起重要作用,载流子的主要输运过程为Frenkel-Poole发射机制。 展开更多
关键词 铝镓氮 氮化镓 肖特基二极管 缺陷辅助隧穿 热发射 Frenkel-Poole发射
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基于硅纳米线缺陷辅助隧穿肖特基二极管研究
4
作者 王志亮 张健 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第1期1-5,共5页
介绍了铂（Pt）/p型硅纳米线（p-SiNWs）肖特基二极管的制备方法,在300~370 K温度范围内,测量了Pt/p-SiNWs肖特基二极管I-V特性.根据热发射（TE）、产生-复合（GR）,隧穿（TU）和漏电流（RL）理论模型,拟合了肖特基二极管电流传输机制,... 介绍了铂（Pt）/p型硅纳米线（p-SiNWs）肖特基二极管的制备方法,在300~370 K温度范围内,测量了Pt/p-SiNWs肖特基二极管I-V特性.根据热发射（TE）、产生-复合（GR）,隧穿（TU）和漏电流（RL）理论模型,拟合了肖特基二极管电流传输机制,拟合结果说明Pt/p-SiNWs肖特基二极管中电流传输机制为缺陷辅助隧穿机制.此外,根据实验数据计算了肖特基二极管主要特征参数,二极管理想因子n随温度升高而减小,势垒高度Φb0随温度升高而增加,并且隧穿参数E0不随温度而变化. 展开更多
关键词 硅纳米线 缺陷辅助隧穿 肖特基二极管 电流传输
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SPAD探测器深n阱保护环宽度对暗计数噪声的影响
5
作者 董杰 刘丹璐 +1 位作者 许唐 徐跃 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第12期979-984,共6页
为了探究单光子雪崩二极管(SPAD)器件的保护环宽度(W_(GR))对暗计数噪声的影响,基于标准180 nm CMOS工艺,设计了以低浓度掺杂深n阱(DNW)为保护环的p阱(PW)/DNW结构,通过实验和TCAD仿真研究了W_(GR)对暗计数噪声的影响。实验结果表明,当W... 为了探究单光子雪崩二极管(SPAD)器件的保护环宽度(W_(GR))对暗计数噪声的影响,基于标准180 nm CMOS工艺,设计了以低浓度掺杂深n阱(DNW)为保护环的p阱(PW)/DNW结构,通过实验和TCAD仿真研究了W_(GR)对暗计数噪声的影响。实验结果表明,当W_(GR)从1μm增加到2μm时,室温下SPAD器件的暗计数率(DCR)从79 kHz显著减小到17 kHz;当W_(GR)从2μm增加到3μm时,DCR不再发生明显变化。TCAD仿真揭示了当W_(GR)从2μm减小到1μm时,保护环区域的电场强度增长较大,导致缺陷辅助隧穿(TAT)效应引起的暗计数显著增加。当W_(GR)增加到2μm以上时,保护环区域的电场强度不再降低,继续增大W_(GR)对降低DCR不再有效,反而会导致SPAD器件填充因子减小。因此DNW W_(GR)为2μm的SPAD器件在具有低暗计数率的同时又有较小的尺寸,有利于高密度阵列的集成。 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管(SPAD) 暗计数率(DCR) 保护环 缺陷辅助隧穿(TAT) 激活能
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级联倍增InAlAs/InAlGaAs雪崩光电二极管暗电流成分分析
6
作者 张承 黄晓峰 +6 位作者 迟殿鑫 唐艳 王立 柴松刚 崔大健 莫才平 高新江 《半导体光电》 CAS 北大核心 2020年第1期20-24,共5页
实验制备了级联倍增InAlAs/InAlGaAs雪崩光电二极管,对二极管暗电流随台面直径和温度的变化进行了研究分析。结合暗电流函数模型,利用Matlab软件对暗电流的各成分进行了数值计算,并仿真研究了芯片结构的缺陷浓度Nt和表面复合速率S对暗... 实验制备了级联倍增InAlAs/InAlGaAs雪崩光电二极管,对二极管暗电流随台面直径和温度的变化进行了研究分析。结合暗电流函数模型,利用Matlab软件对暗电流的各成分进行了数值计算,并仿真研究了芯片结构的缺陷浓度Nt和表面复合速率S对暗电流的影响。结果表明,二极管暗电流主要来自于体暗电流,而非表面漏电流。在工作点偏压90V处,受缺陷影响的缺陷辅助隧穿电流Itat在暗电流中占据了主导,并推算出了芯片结构的缺陷浓度Nt约为1019 m-3、吸收区中的缺陷浓度NInGaAs约为7×1015 m-3。由于芯片结构的缺陷主要来源于InAlAs/InAlGaAs倍增区和InGaAs吸收区,而吸收区缺陷占比很少,因此认为缺陷主要来自于异质结InAlAs/InAlGaAs倍增区。 展开更多
关键词 InAlAs/InAlGaAs雪崩光电二极管 暗电流 表面漏电流 缺陷辅助隧穿电流 缺陷浓度
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