摻雜硅納結(jié)構(gòu)光學(xué)特性及應(yīng)用研究.pdf

1、光電探測(cè)器是一種利用光電效應(yīng)將輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，是光電探測(cè)系統(tǒng)中的重要組成部分。作為典型的探測(cè)器類型已經(jīng)在國(guó)防安全和人民生活中得到了舉足輕重的實(shí)際運(yùn)用。隨著集成電路的發(fā)展，半導(dǎo)體光電探測(cè)器特別是硅基器件在微小化、集成化和低成本方面取得了越來(lái)越大的突破和進(jìn)展，硅基光電器件在未來(lái)一段較長(zhǎng)時(shí)間里仍然是今后研究和發(fā)展的主要器件之一。因此研究基于硅基的新型光電器件就具有重要的意義。
　　本論文主要研究了基于光電導(dǎo)增益的重?fù)诫s硅納結(jié)構(gòu)

2、微光探測(cè)器、基于重?fù)诫s硅類金屬等離激元天線諧振的紅外熱探測(cè)器的基本原理和相關(guān)技術(shù)。本文的主要內(nèi)容可以概括為以下幾點(diǎn)：
　?。?）分析了重?fù)诫s硅納結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)增益增強(qiáng)原理，介紹了表面態(tài)、表面能級(jí)和內(nèi)建電場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)特性的影響。建立了器件仿真模型，進(jìn)行了微弱光條件下器件光電響應(yīng)仿真，并對(duì)影響器件增益的參數(shù)如摻雜濃度、結(jié)構(gòu)尺寸、表面態(tài)濃度等進(jìn)行了優(yōu)化。為了克服實(shí)際制作中納結(jié)構(gòu)表面態(tài)難以控制的問(wèn)題，提出了一種利用PN結(jié)形成內(nèi)建電場(chǎng)來(lái)代替表面態(tài)

3、形成內(nèi)建電場(chǎng)的結(jié)構(gòu)，模擬發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的增益幾乎可達(dá)106，其增益的大小與表面態(tài)密度不再相關(guān)。
　?。?）研究了重?fù)诫s硅納結(jié)構(gòu)類金屬的局域表面等離增強(qiáng)的原理，對(duì)重?fù)诫s硅納結(jié)構(gòu)以及含有表面PN結(jié)的納結(jié)構(gòu)進(jìn)行了光學(xué)特性和熱學(xué)特性的仿真，研究了結(jié)構(gòu)幾何尺寸、入射光偏振、摻雜濃度、襯底以及環(huán)境介質(zhì)等因素對(duì)于納結(jié)構(gòu)光學(xué)特性的影響。
　?。?）設(shè)計(jì)了重?fù)诫s硅納結(jié)構(gòu)光電探測(cè)器的器件結(jié)構(gòu)和制備工藝流程，并采用電子束曝光和 ICP刻蝕工藝實(shí)際制作