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由于其禁带宽度覆盖了从可见光到紫外部分,及其优良的热稳定性和化学稳定性,GaN基材料在光电子和微电子领域有重要的应用价值.而模拟对于器件的设计和制作具有指导意义,该文对GaN基紫外探测器和基于InGaN的太阳能电池的性能作了模拟;并进行了与GaN紫外探测器有关的实验工作,归纳如下:1.提出了三种新结构的GaN基紫外探测器:加n型、p型AlGaN盖层的肖特基结构和补偿掺杂p型/n+型GaN结构紫外探测器.对这三种新结构的探测器的性能进行了模拟:第一种结构可以大大减小表面态对GaN肖特基结构探测器带边吸收的影响;第二种结构除具有与第一种结构相同的作用外,还可以有效地增加肖特基势垒的高度,从而有利于减小器件的暗电流;第三种结构中采用补偿掺杂的p型GaN作为有源区,克服了本征GaN的背景载流子浓度难以降低的问题.2.提出了使用传统的模拟软件在异质结器件的模拟中考虑极化效应的方法,通过模拟AlGaN/GaN单异质结FET对该方法进行了验证;使用该方法对AlGaN/GaN异质结pin结构探测器模拟的结果显示:对于相同的结构,考虑极化后N面生长的结构在GaN带边的量子效率明显高于Ga面生长的结构.3.对基于InGaN的太阳能电池进行了模拟,结果显示:同质结p<+>/n结构电池中使用Eg在1.5eV左右的材料可以获得18﹪左右的转换效率,采用p<+>/p/n/n<+>结构,其效率可增加到20﹪左右;异质结电池中采用Eg等于1.7eV和1.5eV的材料组合,可以获得高达30﹪左右的转换效率,采用背电场增强结构,异质结的转换效率可进一步增加,接近32﹪.4.研究了掺Si的与非故意掺杂的GaN的持续光电导(PPC)的光淬灭现象.但二者有很大区别,对于前者,加淬灭光时在PPC初期会发生淬灭现象,而关闭淬灭光后过一段时间再加淬灭光,或者是在其持续一段时间后加淬灭光,PPC反而是增加的,这一点在国际上未曾有过报道;而后者的PPC在淬灭光的照射下只会发生淬灭现象.