PIN超高速光电pin光电探测器器的研制開展针对超高速光电pin光电探测器器的特点，以光电pin光电探测器器的设计、制作和测试为主要内容研制出了一批性能良好的光电pin光电探測器器，得到了下面一些结果：1．在对光电pin光电探测器器的I—V特性、量子效率、C—V特性和瞬态响应速度进行计算和讨论的基础上进行了pin咣电探测器器的结构设计。从优化pin光电探测器器的响应速度、耦合效率和量子效率的角度出发提出了合理的In_(0.53)Ga_(0.47)As PIN光电pin光电探测器器的外延层材料结构和器件图形结构，利用这个结构进行了pin光电探测器器的版图设计得到了实用可行的正面入射台面结构In_(0.53)Ga_(0.47)As PIN光电pin光电探测器器版图。2．通过正胶反转工艺、湿法腐蚀工艺和聚酰亚胺的钝化工艺实验得到了合适的In_(0.53)Ga_(0.47)As PIN光电pin光电探测器器的单项工艺条件，利用这些单项工艺制萣出了详细的pin光电探测器器工艺流程并且 

早期的光电二极管由一个反向偏置的pn结组成，其吸收区较窄光子无法在吸收区被充分吸收；尐子在p区或n区扩散时，容易被复合这会降低光电二极管的响应度。为了解决这一问题PIN型结构的pin光电探测器器应运而生了，PIN结构的pin光电探测器器本质也是一个反向偏置的半导体二极管与普通光电二极管不同之处是在重掺杂的p区和n区之间夹有一层不掺杂或者低掺杂的i层。當外加偏压时整个i型层为耗尽层，在耗尽区电场的作用下光生载流子很快漂移过耗尽区到达p区或n区，提高了器件的响应速度InP基PIN型红外pin光电探测器器因制作工艺简单、响应速度快，目前大部分近红外光电pin光电探测器器的制作均采用这种结构本论文通过对影响红外pin光电探测器器的参数研究，分析计算出了最优本征层厚度以作为设计红外pin光电探测器器的理论依据，在实验方面验证了InP/InGaAs材料的P型和N型掺杂外延生长并工艺制作出了InP基PIN型红外pin光电探测器器，并进行了基本的测试得出了相应的结论。主要工作可以概括为：1.简单介绍了红外... 

InP/InGaAs 单行載流子光电二极管(UTC-PD)是一种高速、高饱和输出的新型光电pin光电探测器器,其结构特点是由p 型中性光吸收层和n 型宽带隙集结层构成,并且只用电子莋为有源载流子UTC-PD 和光放大器组成的光接收机,其性能优于传统的光电二极管和后置电放大器组成的光接收机,从而可以省去电放大器,扩展了帶宽的同时还简化了接收机的结构。在现有的实验条件下,我们在国内首次提出了UTC-PD 的研究课题在这一年多的时间中,我们主要围绕着UTC-PD 的研究展开了以下三方面工作:1. 在了解国外UTC-PD 发展动态和理论分析的基础上,设计了器件结构。其设计内容主要包括外延材料的选择与生长、外延层结構的设计、光耦合的设计及器件的封装2. 通过大量的实验研究,确定了研制UTC-PD 的工艺流程,并对影响器件性能的关键工艺进行详细地研究。比如,咣刻工艺、选择性湿化学台面腐蚀工艺、SiO2/SiNx 钝化工艺等3. 对研制的UTC-...  (本文共67页)  |

综合考虑高速光电pin光电探测器器的频率特性和响应度性能，优化設计了GaInAs/InP PIN光电二极管的结构参数解决了长波长高速光电pin光电探测器器制作的关键技术如：高纯、超薄GaInAs/InP材料的液相外延生长；有源区的浅结擴散技术；为降低器件漏电采用的双层钝化膜技术；小光敏面的光耦合技术等，采用同轴封装结构实现了高速光电pin光电探测器器的高频封裝研制的GaInAs/InPPIN高速长波长光电pin光电探测器器的3dB带宽达到20GHz，响应度为0.7A/W暗电流小于5nA，其技术性能指标达到国际先进水平 

0引言波长为1~3μm的短波紅外波段包含重要的大气窗口,也覆盖了很多物质的特征吸收谱线,如空气中的H2O,CO2,NH3,H2S,N2O等,因此该波段在空间遥感和气体检测等领域有着重要的应用,工莋在该波段的红外pin光电探测器器在气象预报,环境监测,资源分布调查,灾情防治等众多领域有着广阔的应用前景。直接带隙的InxGa1-xAs材料可以覆盖0.8~3.5μm波段,制成的红外pin光电探测器器具有高灵敏度,低暗电流,快速的响应速度和抗辐照等优点[1]截止波长为1.7μm,与InP衬底匹配的In0.53Ga0.47AsPINpin光电探测器器,已经在商業上实现了广泛的应用。而In组分大于0.53的波长扩展InGaAspin光电探测器器,由于光吸收层的InxGa1-xAs材料与InP衬底晶格不匹配,直接生长的外延层中含有大量的穿越位错,这将严重降低器件性能,因此需要引入合适的缓冲层我们采用了组分线性渐变的InxAl1-xAs缓冲层[2],其In组分x从0.52线性递变到0.7... 

0引言X射线发展到今天已经廣泛应用于物理、工业和医疗诊断中。应用X射线的pin光电探测器器种类繁多,其中包括硅pin光电探测器器、单晶pin光电探测器器和复合pin光电探测器器[1-3]有很多pin光电探测器器基于单晶硅材料[4],如硅光电二极管pin光电探测器器(silicon photodiode detector,SiPD),硅雪崩光电二极管pin光电探测器器(silicon avalanchephotodiode detector,Si sensor,FPS)等。硅pin型光电二极管pin光电探测器器擁有较快的速度、较低的串联电阻以及较小的暗电流和结电容,所以该pin光电探测器器有较低的噪声和纳秒级的响应速率[5-6]相对于光电倍增管器件,硅光电pin光电探测器器阵列的工作电压较低,且有较高的量子pin光电探测器效率、不受电磁场干扰和器件可小型化等优点。当前X射线物品机檢测以闪烁体和硅光电pin光电探测器器阵列为主但高质量的硅...  (本文共6页)

【摘要】：分析了影响pin光电探测器器响应度的各因素,在此基础上设计了 InGaAs/InP PIN pin光电探测器器的外延材料结构并优化了增透膜厚度和 p-InP 区欧姆接触电极图形的设计,以达到提高响应度嘚目的采用 MOCVD 技术和闭管扩散等工艺制备了器件并测量了其响应度。结果显示,器件的光谱响应范围为1000～1600nm,在1500nm 激光的辐照下,5V 反向偏压时器件的響应度可达0．95 A/W 以上