三维金属-半导体-金属AlN深紫外探测器
近日，中南大学汪炼成教授（通讯作者）课题组采用mocvd 在蓝宝石（002）上外延生长了1.5 μm厚的aln材料，aln材料相关参数测试为电子浓度1×1014 cm-3，电子迁移率135 cm2v-1s-1，载流子寿命1×10-8 s，对应200 nm光吸收系数1×105 cm-1，xrd测试结果aln为002面半高宽0.22度，透过率测试结果显示材料吸收波长在200 nm处急速下降。
在材料参数测试完以后，作者对aln材料进行光刻，形成叉指电极图案，然后采用icp（icp power （w）： 450; （rf） / 75， cl2： 40 sccm， bcl3： 5sccmar2： 5sccm）刻蚀深度分别为0.5 μm、1.0 μm和1.3 μm。再采用磁控溅射沉积1.4 μm厚的ni金属，最后采用丙酮去除光刻胶和多余ni金属得到3d-msm器件，并且把刻蚀1.3 μm器件倒装键合在有基板电路的硅衬底上，形成背入射式fc-3dmsm器件。
同时，作者也制作了未刻蚀的msm器件作为对比。器件制作完成后，采用紫外测试系统对器件进行光电特性测试，测试系统包括光学平台、卓立汉光氘灯 （zolix lsds-30-dz01， spectrum： 180-400 nm， power： 30 w）、 单色仪 （bandpass： 5 nm），光功率计、屏蔽箱和吉时利4200 scs参数分析仪。
测试结果显示在8v偏压下fc-3dmsm、3d-msm （0.5 μm）、3d-msm （1 μm）光电流比未刻蚀msm器件分别增大78%、52%、48%；在2v偏压下200 nm光波长处msm、3d-msm （0.5 μm）、fc-3dmsm器件响应度分别为0.0065 a/w、0.008 a/w和0.0096 a/w，3d-msm（0.5 μm）和fc-3dmsm 器件比msm器件响应度提高23%和47%。
由于吉时利4200 scs 参数分析仪测试数据最小间隔为8毫秒，无法测得器件的响应时间和迟豫时间。在此基础上，我们技术团队采用apsys半导体芯片设计软件，对实验中每个器件进行了对应的仿真计算，计算过程中采用与实验测试参数一致的设置，计算结果显示msm器件响应时间为3.2 ns，迟豫时间为5.77 ns。
3d-msm（0.1 μm）、3d-msm（0.2 μm）、3d-msm（0.5 μm）、fc-3dmsm（1.3 μm）、fc-3dmsm（1.4 μm）器件响应时间分别为2.94 ns、2.91 ns、2.61 ns、2.90 ns和2.93 ns，迟豫时间分别为5.77 ns、4.2 ns、4.12 ns、2.92 ns和2.97 ns。3d-msm（0.5 μm）器件上升时间比msm器件提升了18.4%，迟豫时间减小了48%。
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同时，作者也制作了未刻蚀的msm器件作为对比。器件制作完成后，采用紫外测试系统对器件进行光电特性测试，测试系统包括光学平台、卓立汉光氘灯 （zolix lsds-30-dz01， spectrum： 180-400 nm， power： 30 w）、 单色仪 （bandpass： 5 nm），光功率计、屏蔽箱和吉时利4200 scs参数分析仪。
测试结果显示在8v偏压下fc-3dmsm、3d-msm （0.5 μm）、3d-msm （1 μm）光电流比未刻蚀msm器件分别增大78%、52%、48%；在2v偏压下200 nm光波长处msm、3d-msm （0.5 μm）、fc-3dmsm器件响应度分别为0.0065 a/w、0.008 a/w和0.0096 a/w，3d-msm（0.5 μm）和fc-3dmsm 器件比msm器件响应度提高23%和47%。
由于吉时利4200 scs 参数分析仪测试数据最小间隔为8毫秒，无法测得器件的响应时间和迟豫时间。在此基础上，我们技术团队采用apsys半导体芯片设计软件，对实验中每个器件进行了对应的仿真计算，计算过程中采用与实验测试参数一致的设置，计算结果显示msm器件响应时间为3.2 ns，迟豫时间为5.77 ns。
3d-msm（0.1 μm）、3d-msm（0.2 μm）、3d-msm（0.5 μm）、fc-3dmsm（1.3 μm）、fc-3dmsm（1.4 μm）器件响应时间分别为2.94 ns、2.91 ns、2.61 ns、2.90 ns和2.93 ns，迟豫时间分别为5.77 ns、4.2 ns、4.12 ns、2.92 ns和2.97 ns。3d-msm（0.5 μm）器件上升时间比msm器件提升了18.4%，迟豫时间减小了48%。
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