期间,“固态紫外材料与器件技术“论坛上,中山大学电子信息工程学院教授江灏做了题为“利用界面效应的高Al组分AlGaN的高效p型掺杂及其深紫外光电探测应用”的主题报告,分享了最新研究成果。
实现高Al组分AlGaN中Mg受主的高掺杂效率是发展AlGaN基深紫外光电器件的迫切需求。在报告中,江灏教授介绍了利用界面掺杂效应提高Mg掺杂效率的研究工作。研究的核心点是提出了可将掺杂界面划分为下界面和上界面,其中下界面有利于Mg取代Al,上界面有利于Mg取代Ga。据此,可通过引入III族金属源的脉冲流来促进界面效应。通过修饰掺杂面的下界面,在Mg掺杂的AlxGa1-xN(x~0.42)中获得了8.3×1018cm3的高空穴浓度。由此产生的电阻率低至0.51Ωcm, 而掺杂效率(空穴浓度p/Mg掺杂浓度CMg)高达51.9%。在修饰上、下界面后,双界面效应使得Mg掺杂杂质的并入进一步得到增强,由此得到的在260 nm以上波长的透射率高于90%的AlxGa1−xN(x∼0.6).中最大空穴浓度为1.52×1018cm−3,电阻率达到创纪录的6.94Ω·cm。
江灏教授介绍,在实现高效p型掺杂的基础上,研制了具有高增益的全AlxGaN(x≥0.4)外延结构日盲紫外雪崩光电探测器。同时,也研制了具有双浮光栅的日盲紫外异质结场效应光电晶体管。该光电晶体管在5 V偏压下的光/暗电流比超过108,光增益达7.5×104。其闪烁噪声(Johnson和散粒噪声)限制的比探测率高达2.84×1015(2.91×1017) Jones。
江灏,中山大学电子与信息工程学院教授,广东省化合物半导体材料与器件研究与开发工程技术中心主任,主要从事III族氮化物半导体外延中缺陷抑制与电导调控,增益型InGaN基可见光、AlGaN基紫外光电探测技术,以及发光技术研究。
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