导　　师： 朱德亮

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 紫外探测器因其广泛的应用而备受关注,直接宽带隙透明氧化物半导体GaO相较于GaAlN、MgZnO和金刚石等宽禁带半导体而言,具有组分简单、物化性质稳定、拥有匹配衬底和价格低廉等优点,因而在紫外探测领域具有巨大潜力。与结晶型GaO薄膜紫外探测器相比,非晶型GaO薄膜紫外探测器具有制备简单、成本低、能够大规模生产、适用于柔性衬底且性能并不亚于结晶型探测器等诸多优点,未来在紫外探测领域越来越重要。未掺杂的GaO薄膜带隙不可调制,对紫外光探测范围有限,本文采用In掺杂的手段利用磁控溅射方法制备非晶InGaO薄膜MSM结构紫外探测器,以期调节器件的探测范围,通过优化工艺参数来提高器件性能,并对器件的内增益机制进行了分析。以c面蓝宝石为衬底,室温下纯氩气气氛中沉积InGaO薄膜,研究不同工作压强对薄膜和器件性能的影响。XRD、AFM和SEM分析表明所制备的薄膜为非晶结构。所有器件都具有两个响应峰,可以实现同时对UVB和UVC的探测。压强为5 Pa时制备的器件同时获得了较大的响应度(18.059 A/W)和较快的响应速度(230μs),器件暗电流的变温I-V曲线测试说明5 Pa器件中的内增益机制为齐纳隧穿效应。由CFM表征结果可知,InGaO薄膜中暗电流分布不均匀,高阻区和低阻区的交替存在可能与薄膜中In、O元素的分布不均匀有关,5 Pa薄膜中高阻区较薄,因此容易发生齐纳隧穿。但5 Pa器件的暗电流较大(1.20×1055 A),光暗电流之比较小(2),需要进一步改善。为了降低器件暗电流,提高光暗电流之比,我们在溅射气氛中通入少量氧气来制备InGaO薄膜。氧气流量为1.5 sccm时,器件暗电流最低,为3.85×101111 A,与未通氧器件相比,暗电流下降了6个数量级;氧流量为0.5 sccm时,器件光暗电流之比高达3937,与未通氧器件相比,光暗电流之比提升了2000倍;通氧后薄膜中氧空位浓度减少,对光�

关 键 词： 磁控溅射 非晶 紫外探测器 齐纳隧穿

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