日盲雪崩探测器滤波膜系的优化设计及器件性能的影响
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作者:
作者单位:

(1.滁州学院 电子与电气工程学院,安徽 滁州 239000; 2.安徽师范大学 物理与电子信息 学院,安徽 芜湖 241000)

作者简介:

董可秀(1972-),女,安徽芜湖人,博士,讲师,主要 从事Ⅲ 族氮化物半导体材料与器件方面研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

安徽高校自然科学研究重点(KJ2015A153)、中科院微细加工光学技术国家重点实验室开放基金(KFS2015)、国家“973”项目 (2012CB619306,1CB301900)和滁州学院科研启动(2014qd024)资助项目 (1滁州学院 电子与电气工程学院,安徽 滁州 239000; 2.安徽师范大学 物理与电子信息学院,安徽 芜湖 241000)


Optimum design of solar-blind filter film and the effects on avalanche photodio des
Author:
Affiliation:

(1.School of Electronic and Electrical Engineering,Chuzhou University,Chuzh ou 239000,China; 2.College of Physics and Electronic Information,Anhui Normal U niversity,Wuhu 241000,China)

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    摘要:

    利用传输矩阵法设计了空气与基本膜系之间具 有3个周期减反膜结构的日盲紫外探测器滤波膜系,并利用半导体 器件仿真软件Atlas分析集成了滤波膜系的GaN/AlGaN异质结雪崩光电探测器(APDs)的光 电性能。研究结果表明,相对 无减反射膜的滤波膜系,本文设计的膜系明显提高了光在日盲区的透过率及截止区的反射率 ,使GaN/AlGaN APDs有更 加平滑的光谱响应曲线、更大的响应度、更陡峭的响应截止边频及更好的滤波性能;同时, GaN/AlGaN APDs比传统AlGaN APDs 更有利于光生空穴的注入,使GaN/AlGaN APDs的最大光谱响应度及紫外/可见抑制比较传统的 APDs提高超过300%。

    Abstract:

    GaN/AlGaN solar-blind avalanche photodiodes (APDs) can enhance the AP Ds performance by using GaN instead of AlGaN as the multiplication layer due to the higher hole ionization coefficient in the GaN multiplication layer.While this APD can also absorb the radiation with energy larger than bandgap of GaN (λ <370nm) and therefore loses the solid-blind property.In this paper,the solar blind ultraviolet filter film with three periodic anti-reflect ion coatings between the basic films and air is designed by transfer matrix method,and the optical and electrical characteristics for heter o-structure GaN/AlGaN (APDs) integrated with this filter film on the back of the sapphire substrate are investigated by semiconduc tor device software Silvaco Atlas.The results show that the proposed filter film can increase pronouncedly the transmittance with λ<280nm and reflectivity in photonic bandgap. Therefore,the GaN/AlGaN APDs with designed filter film exhibit the smoother cur ve of spectral responsivity,the steeper cut-off edge and better filter performance compared with the GaN/AlGaN APDs using the fi lter film without anti-reflection coatings. Moreover,with respect to conventional AlGaN APDs,the GaN/AlGaN APDs facilitate s the photo-generated hole injection from absorption layer into multiplication layer,which enhances the maximum spectral responsivity and ultraviolet/visible rejection ratio of the GaN/AlGaN APDs over 300%

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

董可秀,石建平,程学彩,汪俊,张阳熠.日盲雪崩探测器滤波膜系的优化设计及器件性能的影响[J].光电子激光,2015,26(12):2283~2287

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  • 收稿日期:2015-10-12
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  • 在线发布日期: 2016-02-29
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