Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Физико - химические свойства оксида галлия 6
1.1 Электрохимические свойства а-, в- и в-ОазОз 6
1.2 Фотоприёмники УФ излучения на основе полупроводниковых материалов 8
1.3 Ультрафиолетовые фотоприёмники на основе Оа2Оз 14
1.3.1 Ультрафиолетовые фотоприемники на основе монокристаллических подложек
из Оа2Оз, пленок и тройных сплавов 15
1.4 Физические процессы, влияющие на работу фотоприёмников 22
1.4.1 Механизмы проводимости, ограниченные электродами 23
1.4.2 Механизмы проводимости, ограниченные объемом диэлектрика 27
1.5 Параметры фотодетектора 31
1.6 Выводы по литературному обзору 34
2. Методика эксперимента 35
2.1 Технология изготовления образцов 35
2.1.1 Методика измерений 37
2.2 Полученные данные и их обсуждение 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 45
Интерес к металлооксидным материалам, включая оксид галлия, обусловлен широкими возможностями их использования в современном приборостроении. Большая ширина запрещенной зоны, низкие токи утечки, большие значения диэлектрической проницаемости делают их востребованными при разработке полноцветных экранов, отражающих покрытий, конденсаторных структур, газовых сенсоров, детекторов УФ - диапазона, межслойной изоляции в микросхемах и т.д.
Исследования последних десяти лет обнаружили ряд интересных свойств а- и Р- фаз пленок (йцОз, полученных различными способами. Пленки (й-цОз а-фазы не растворяются в воде, взаимодействуют с кислотами, их плотность равна 6,48 г/см3, температура плавления выше 660 °С, удельное сопротивление р ~ 6-1013 Ом-см.
Чистые или легированные пленки Р-СазОз используются в качестве газовых сенсоров, способных работать при высоких температурах; люминесцентных конденсаторов с разнообразным цветом свечения, обнаруживающих фото-, катодо- и электролюминесценцию. Кроме того, оксид галлия можно использовать в качестве диэлектрических пленок в микроэлектронике и прозрачных отражающих покрытий для систем слежения в космической отрасли.
Перспективность исследований структур металл-Оа?Оз-металл заключается в возможности создания широкого спектра сенсоров различных внешних воздействий, включая газовые сенсоры, детекторы излучений коротковолнового диапазона, анализаторы высоких электрических полей и т.д.
Были исследованы структуры резистивного типа на основе плёнок оксида галлия, полученных методом хлоридной газофазовой эпитаксии (HVPE) на гладких и структурированных пластинах сапфира (PSS). Результаты экспериментов позволяют сделать следующие выводы:
1. Пленки, выращенные на гладких сапфировых подложках, не чувствительны к УФ излучению с А = 254 нм, но реагируют на излучение с 2 = 222 нм (hv = 5.56 эВ);
2. Темновые токи образцов на гладкой и структурированной сапфировых подложках определяются инжекцией электронов из металла в диэлектрик, при этом высота потенциального барьера Фь = (1.03 ± 0.02) эВ;
3. Высокая чувствительность образцов на структурированных подложках к УФ- излучению обусловлена поглощением света в в- Ga2O3. Удельная обнаружительная способность D* в среднем составляет (3 - 4) • 1013 Гц1/2 • см/Вт;
4. Время формирования отклика на УФ (2 = 254 нм) не превышает 2 - 3 секунды, время восстановления -2 с;
5. Независимо от типа подложки структуры не обнаруживают замороженную фотопроводимость.
