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研究生:辛華煜
研究生(外文):XIN, HUA-YU
論文名稱:磷化鋁鎵紫外光偵檢器之研製
指導教授:樂錦盛
指導教授(外文):YUE, JING-SHENG
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:應用物理研究所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:76
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:紫外光偵檢器磷化鋁鎵光譜直接躍遷間接躍遷
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紫外光偵檢器是指能夠偵測光波長小於400nM的光敏二極體。此種偵檢器的用途極
為廣泛,如化學分析,光罩對準等,並且可應用於飛彈的導航與目標追蹤。有鑑於此
,我們選擇磷化鋁鎵此種間接能隙的三元化合物,當其化學組由GaP 轉變為AIP 時,
其間接能隙由2.27eV昇至2.45eV,但是其最低直接光躍遷所需的能量卻是由
2.8eV昇至3.6eV〔1,2〕。由於當Gax 的莫耳比x∼0.5時,這種
直接光躍遷能量可高至可見光與紫外光的分界點(3.1eV),並且此種半導材料對
於直接躍遷光譜的吸收係數要遠高於間接躍遷的吸收係數,所以磷化鋁鎵極適合做為
紫外光偵檢器〔3〕。
鑑於面障型偵檢器的製作程序較為簡便,並且反應速率也較快。因此吾人應用液相磊
晶方法,成長N-型磷化鋁鎵晶膜於N-型(111)磷化鎵之基板上,然後在磊晶
膜與基板上分別蒸鍍鈀及金矽合金,形成蕭特基接觸與歐姆接觸,軏成面障型磷化鋁
鎵紫外光偵檢器的製作。
一般光敏二極體若不經抗反射鍍膜,則大部份入射光將會被反射,無法為光敏二極體
所吸收。因此本文將應用五氧化二鉭這種具有高化學穩定性,以及在可見光區及紫外
光區吸收係收很低的材料,做為紫外光偵檢器的抗反射膜鍍外,以期提高偵檢器的偵
檢效率。
做為歐姆接觸鍍外時,則以610℃燒結10分鐘的接觸特性最佳。並且1HCl+1HN
O +1 CHCOOH的腐蝕溶液,對於磷化鋁鎵除了可得到mirror-like surface 的腐
蝕效果,同時經過此種溶液腐蝕後,其崩潰電壓與暗電流均有顯著改善。Pd/Ga
x AlxP之障壁高度並不隨著化學組成的不同而有顯著的變化,大約皆位於1
.3eV附近。該光敏二極體在90nM五氧化二鉭的抗反射鍍膜後,其量子效率為39
%,同時在10V逆向偏壓下的暗電流僅有0.835nA。
參考文獻:1.M.R.Lerenz,R.Chicotka and G.D.Pettit, Solid State Commun.,8
(1070)693。
2.A.Onton and R.J.Chicotka, J.Appl. Phys.,41(1970)4205。
3.A.R.Annaeva,aA.Berkeliev,V.N.Bessolov,Yu.A.Gol'dberg,B.V.tsarenkov and
Yu.P.Yakovler, Sov.Phys.Semicond.,15(1981)64。

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