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不同退火温度下金属/4H-SiC Schottky势垒高度的研究

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.02.024

采用磁控溅射的方法在4H-SiC样品上分别沉积四种金属薄膜(Ag,Cu,Ni,Cr)形成Schottky接触,研究了不同温度退火对Schottky势垒高度的影响.通过对样品的I-V测试结果的拟合,得到各金属/4H-SiC Schottky接触的势垒高度以及理想因子.在反向偏压100V下,样品的反向漏电流小于10-10A,说明样品的反向特性良好.样品经过不同温度的退火后,发现Cu、Ni与4H-SiC的势垒高度(SBH)随退火温度的升高而提高,超过某一温度,其整流特性变差;Ag、Cr的SBH在退火后降低.SBH与金属功函数呈线性关系(Cr金属除外),斜率为0.11.

关键词: 光电子学 , 4H-SiC , Schottky势垒高度 , 退火

不同In组分及阱宽的InGaAs/GaAs应变量子阱的表面光伏谱

孔令民 , 蔡加法 , 李明 , 吴正云 , 沈文忠

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2002.02.004

本文采用表面光伏谱方法,对不同组分及阱宽的InGaAs/GaAs应变量子阱进行了变温表面光伏谱测量.利用形变势模型理论计算,对样品的表面光伏谱进行指认,理论与实验符合得很好.

关键词: 表面光伏谱 , 应变量子阱 , 形变势模型

自组织生长单层InAs量子点结构中浸润层与量子点发光的时间分辨谱研究

孔令民 , 蔡加法 , 陈主荣 , 吴正云 , 牛智川

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2003.02.017

在GaAs(100)的衬底上,采用MBE自组织方法生长了单层层厚分别为2和2.5 ML的InAs层.通过原子力显微镜(AFM)观察,证实已在InAs层中形成量子点.采用光致发光谱及时间分辨谱对InAs量子点及浸润层开展研究和对比,分析了单层InAs量子点和浸润层中的载流子迁移过程,较好地解释了实验结果.

关键词: InAs量子点 , 浸润层 , 时间分辨谱

4H-SiC雪崩光电探测器中倍增层参数的优化模拟

钟林瑛 , 洪荣墩 , 林伯金 , 蔡加法 , 陈厦平 , 吴正云

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.06.017

应用ATLAS模拟软件,设计了吸收层与倍增层分离的(SAM)4H-SiC雪崩光电探测器(APD)结构.分析了不同外延层厚度和掺杂浓度对器件光谱响应的影响,对倍增层参数进行优化模拟,得出倍增层的最优化厚度为0.26 μm,掺杂浓度为9.0×1017 cm-3.模拟分析了该APD的反向IV特性、光增益、不同偏压下的光谱响应和探测率等,结果显示该APD在较低的击穿电压-66.4 V下可获得较高的倍增因子105；在0V偏压下峰值响应波长(250 nm)处的响应度为0.11A/W,相应的量子效率为58％；临近击穿电压时,紫外可见比仍可达1.5×103；其归一化探测率最大可达1.5×1016 cmHz1/2W-1.结果显示该APD具有较好的紫外探测性能.

关键词: 光电子学 , 4H-SiC , APD , 光谱响应 , 探测率

4H-SiC紫外光电探测器光电特性随温度变化的研究

郑云哲 , 林冰金 , 张明昆 , 蔡加法 , 陈厦平 , 吴正云

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.06.016

利用光电流谱法研究了300 K到60 K温度范围内的p-i-n结构4H-SiC紫外光电探测器的暗电流及相对光谱响应特性.研究发现随着温度的降低,探测器的暗电流和相对光谱响应都逐渐减小；而且,反向偏压越高,暗电流减小的速率越大.在零偏压下,随着温度的降低,器件的相对光谱响应的峰值波长先向短波方向移动,后向长波方向移动,在60 K时移至282 nm附近；同时观察到探测器的相对光谱响应范围略有缩小.此外,我们对器件p、i、n各层产生的光电流随温度变化的机理进行讨论,提出了通过减少i层缺陷和适当减小n层掺杂浓度的方式来提高器件的相对光谱响应.

关键词: 光电子学 , 4H-SiC , p-i-n紫外光电探测器 , 温度特性 , 光电特性

4H-SiC基紫外光电探测器研究进展

蔡加法 , 吴正云

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2014.04.014

介绍了4H-SiC材料用于高温、低电平紫外光电检测的优点,回顾总结了近年来4H-SiC基紫外光电探测器的研究进展,分析了改善4H-SiC基紫外光电探测器性能参数如降低暗电流、提高光电响应度等可采用的各种技术手段,探讨了4H-SiC基紫外光电探测器的发展趋势.

关键词: 光电子学 , 4H-SiC , 紫外光电探测器

4H-SiC p-i-n紫外光电探测器的电容-电压特性研究

蔡加法 , 陈厦平 , 吴少雄 , 吴正云

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2016.06.018

分析并比较了4H-SiC p-i-n紫外光电探测器的电容-电压(C-V)特性随温度和偏置电压的变化情况,观测到4H-SiC p-i-n结构中的深能级缺陷.结果表明:由于近零偏压时探测器i型层已处于耗尽状态,其高频(1 MHz) C-V特性几乎不随反向偏压变化.随着温度升高,被热离化的自由载流子数量增多导致高频结电容随之增大;探测器的低频(100 kHz)结电容比高频结电容具有更强的电压和温度依赖性,原因在于被深能级缺陷俘获的载流子随反向偏压增大或随温度升高而被离化,从而对结电容产生影响.

关键词: 光电子学 , 4H-SiC , p-i-n紫外光电探测器 , 电容-电压 , 深能级缺陷

掺硅InGaN和掺硅GaN的光学性质的研究

康凌 , 刘宝林 , 蔡加法 , 潘群峰

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2004.04.006

采用光致发光方法研究了采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在蓝宝石衬底上生长的掺硅InGaN和掺硅GaN材料的光学性质.在室温下,InGaN材料带边峰位置为437.0 nm,半高宽为14.3 nm;GaN材料带边峰位置为363.4 nm,半高宽为9.5 nm.进行变温测量发现,随温度的升高,两种材料的发光强度降低,半高宽增大;GaN材料的带边峰值能量位置出现红移现象,与Varshini公式符合较好;InGaN材料的带边峰值能量位置则出现红移-蓝移-红移现象,这与InGaN材料的局域态、热效应以及由于电子-空穴对的形成而造成的无序程度增加有关,对大于140 K的峰值能量位置的红移用Varshini公式拟合,符合较好.

关键词: InGaN , GaN , 半高宽 , 红移 , 蓝移 , 黄带

4H-SiC表面热氧化生长SiOx薄膜特性的研究

陈厦平 , 朱会丽 , 蔡加法

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.04.016

采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)测试方法对4H-SiC上热氧化生长的氧化硅(SiOx)薄膜表面形貌进行观测,并分析研究SiOx薄膜和SiOx/4H-SiC界面的相关性质,包括拟合Si2p、O1s和C1s的XPS谱线和分析其相应的结合能,以及分析SiOx层中各主要元素随不同深度的组分变化情况,从而获得该热氧化SiOx薄膜的化学组成和化学态结构,并更好地了解其构成情况以及SiOx/4H-SiC的界面性质.

关键词: 材料 , SiOx薄膜 , 热氧化 , X射线光电子能谱 , 4H-SiC

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