PLD法制备Ga-2O-3薄膜材料及其紫外光响应特性研究.doc

PLD法制备Ga_2O_3薄膜材料及其紫外光响应特性研究近五十年来,基于薄膜半导体材料的光电探测器因其体积小、成本低、功耗低等优点,逐渐替代真空光电管成为当前的主流研究热点。相较于MgZnO、AlGa

PLD法制备Ga_2O_3薄膜材料及其紫外光响应特性研究 近五十年来,基于薄膜半导体材料的光电探测器因其体积小、成本低、功耗 低等优点,逐渐替代真空光电管成为当前的主流研究热点。相较于MgZnO、AlGaN 和金刚石等其它宽带隙薄膜材料,Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>薄膜对紫外光 比较敏感,对日盲紫外光（220-280 nm）响应度高,是制备高性能日盲紫外探测器 的理想材料之一。 但是,Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>日盲紫外探测器也存在一些问题,例如 暗电流高,信噪比低,响应和恢复速度慢等,限制了其在商业等领域的应用。因此, 进一步降低Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>紫外探测器的暗电流和提高器件信 噪比成为本论文研究的重点。 本论文主要内容是利用脉冲激光沉积（PLD）方法,在制备 Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>薄膜的过程中,通过降低生长温度,在 β-Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>薄膜中生长（400） β-Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和引入α-Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>三 种方法降低Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>紫外探测器的暗电流,提高器件的信 噪比和响应恢复速度,并找出相对合理的解释方法,主要研究结果如下:（1）利用 PLD方法在c面蓝宝石衬底上制备Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>薄膜,通过改 变生长温度研究结晶质量对Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>薄膜结晶特性及 Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>紫外探测器紫外光响应特性的影响。随着生长温 度的降低,Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>薄膜从结晶态向非晶态变化,紫外吸收 边向长波方向移动。 同时随着生长温度的降低,Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>紫外探测器暗电