中山大学江灏: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

日期:2021-12-11 来源:半导体产业网阅读:465
核心提示:近日,由第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)联合主办,北京麦肯桥新材料生产
 近日,由第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)联合主办,北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司与半导体产业网共同承办的第七届国际第三代半导体论坛暨第十八届中国国际半导体照明论坛(IFWS & SSLCHINA 2021)在深圳会展中心举行。
江灏
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。
 
(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解)
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