Band 39
Charakterisierung und Optimierung von (Al, Ga) N-basierten UV-Photodetektoren
Aus der Reihe
Innovationen mit Mikrowellen und Licht
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Form:Einzelkauf Download
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Sprache:Deutsch
34,93 €
inkl. gesetzl. MwSt.Beschreibung
Produktdetails
Format
Kopierschutz
Nein
Family Sharing
Ja
Text-to-Speech
Nein
Erscheinungsdatum
03.03.2017
Verlag
Cuvillier Verlag eBooksSeitenzahl
196 (Printausgabe)
Dateigröße
5049 KB
Sprache
Deutsch
EAN
9783736984653
In dieser Arbeit wurden die Einflüsse von Versetzungsdichte, Heterostruktur und Detektorgeometrie auf die elektrooptischen Eigenschaften AlGaN-basierter Metall-Halbleiter-Metall-Photodetektoren (MSM PD) untersucht. Im Vordergrund stand dabei die Realisierung von Schottky-Typ MSM PD, die für die Photodetektion für Wellenlängen unterhalb von 300 nm geeignet sind und eine möglichst hohe externe Quanteneffizienz (EQE) aufweisen. Solche Detektoren erlauben den Nachweis von UV- Strahlung ohne störenden Einfluss des Sonnenlichts.
Basierend auf experimentellen und simulierten Daten front- und rückseitig bestrahlter Al0.5Ga0.5N/AlN MSM PD auf planaren Saphir-Templates wurde eine umfangreiche Studie zusammen-gestellt, in der das Schwellen- und Sättigungsverhalten der EQE dieser Bauteile auf die Polarisationsladung am AlGaN/AlN-Hetero-Übergang zurückgeführt wurde. Darauf aufbauend wurden die Einflüsse von Schichtstruktur, Elektrodengeometrie und Metallisierungsschema auf die Verringerung der nötigen Betriebsspannung untersucht und diese Optimierungsansätze so kombiniert, dass eine EQE von 24% bei 0 V erzielt werden konnte.
Darüber hinaus wurden frontseitig bestrahlte Al0.4Ga0.6N MSM PD auf epitaktisch lateral überwachsenen (ELO) AlN-Templates untersucht. Dünne AlGaN-Absorberschichten wiesen dabei eine ausgeprägte Inhomogenität der Materialzusammensetzung auf. Aufgrund der damit verbundenen internen Grenzflächen entsteht Photostromverstärkung verbunden mit erhöhten Dunkelströmen. Für dicke Absorberschichten, bei denen die Materialinhomogenität tiefer unterhalb der Elektroden vergraben ist, konnte die Erhöhung der EQE ohne Verstärkung anhand eines einfachen physkalischen Modells direkt auf die reduzierte Versetzungs-
dichte im AlGaN zurückgeführt werden.
Basierend auf experimentellen und simulierten Daten front- und rückseitig bestrahlter Al0.5Ga0.5N/AlN MSM PD auf planaren Saphir-Templates wurde eine umfangreiche Studie zusammen-gestellt, in der das Schwellen- und Sättigungsverhalten der EQE dieser Bauteile auf die Polarisationsladung am AlGaN/AlN-Hetero-Übergang zurückgeführt wurde. Darauf aufbauend wurden die Einflüsse von Schichtstruktur, Elektrodengeometrie und Metallisierungsschema auf die Verringerung der nötigen Betriebsspannung untersucht und diese Optimierungsansätze so kombiniert, dass eine EQE von 24% bei 0 V erzielt werden konnte.
Darüber hinaus wurden frontseitig bestrahlte Al0.4Ga0.6N MSM PD auf epitaktisch lateral überwachsenen (ELO) AlN-Templates untersucht. Dünne AlGaN-Absorberschichten wiesen dabei eine ausgeprägte Inhomogenität der Materialzusammensetzung auf. Aufgrund der damit verbundenen internen Grenzflächen entsteht Photostromverstärkung verbunden mit erhöhten Dunkelströmen. Für dicke Absorberschichten, bei denen die Materialinhomogenität tiefer unterhalb der Elektroden vergraben ist, konnte die Erhöhung der EQE ohne Verstärkung anhand eines einfachen physkalischen Modells direkt auf die reduzierte Versetzungs-
dichte im AlGaN zurückgeführt werden.
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