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CVD金剛石紫外探測器的研究發展

發布時間:2016-10-21瀏覽次數:949

河北十一选五分布图 www.lrmia.icu   近年來,由于化學氣相沉積(CVD)法技術的進步,使高質量大面積金剛石膜的生長成為可能,大大促進了金剛石探測器的發展,紫外探測器也不例外。CVD金剛石膜紫外探測器的研究工作主要集中于改進生長技術、材料性能及表面處理、金屬—金剛石界面電學性能、電極模式等方面。

                                 

  CVD金剛石膜的質量對紫外光探測器的影響

  CVD生長技術產生的多晶薄膜有相對較高的晶界密度和晶內缺陷,限制了器件的發展,據觀察即便是參數的微小變動,如生長氣體中碳氫化合物含量的變化,也會影響相純度及樣品的擇優生長取向[5]。金剛石薄膜的質量對于充分利用該材料作固態探測器來說是一個限制。一般認為金剛石膜限制光導性能的主要原因是受任意分布在多晶薄膜內的晶內缺陷、雜質及晶界密度的影響。晶內的雜質或缺陷會在禁帶中引入深能級,作為載流子的陷獲或復合中心,嚴重限制器件的響應。而晶界則會散射帶電載流子和聲子,限制載流子的傳輸性能。

  眾所周知,CVD金剛石膜晶粒是垂直于襯底呈柱眾所周知,CVD金剛石膜晶粒是垂直于襯底呈柱眾所周知,CVD金剛石膜晶粒是垂直于襯底呈柱眾所周知,CVD金剛石膜晶粒是垂直于襯底呈柱眾所周知,CVD金剛石膜晶粒是垂直于襯底呈柱眾所周知,CVD金剛石膜晶粒是垂直于襯底呈柱眾所周知,CVD金剛石膜晶粒是垂直于襯底呈柱狀生長的,且越遠離襯底晶粒尺寸越大,相對的晶界密度越小。最上層的金剛石膜質量最好,越靠近襯底晶粒越小,晶界增多,膜的質量逐漸變壞。一般認為暗電流是由與晶界、表面層相有關的旁路效應決定的。通過對金剛石膜表面采用化學方法可將非金剛石相除去,大大減小漏電流。

  金剛石膜光導器件中普遍存在的問題是光導響應的下降時間較長,開關速度不夠快。下降時間定義為關掉輻射源后,暗電流重新達到輻射前的10%所需的時間。器件在曝光結束后,暗電流經過一段時間才能達到曝光前的水平,且電流的衰減不是一個簡單的指數關系,這或許是因為存在幾種缺陷的深能級造成的,這種持續光電流(PPC)現象普遍存在于許多半導體中。Gonon 及Gheeraert等用熱激發實驗得到本征CVD金剛石的自陷級能級比導帶低1.86eV。C.E.Nebel等認為這種現象主要來源于比價帶高1.4eV的陷阱能級中的空穴躍遷引起的。


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