第49卷第2期2023年2月北京工业大学学报JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.49No.2Feb.2023基于AlGaN/GaNHEMT结构的ZnO纳米线感光栅极光电探测器朱彦旭1,李建伟1,李锜轩2,宋潇萌1,谭张杨1,李晋恒1,王晓冬3(1.北京工业大学光电子技术教育部重点实验室,北京摇100124;2.中国科学院软件研究所,北京摇100190;3.中国人民警察大学警务装备技术学院,河北廊坊摇102308)摘摇要:在传统的采用ZnO薄膜的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(highelectronmobilitytransistor,HEMT)光电探测器件中,存在光吸收、光电转换效率低,光电流小等诸多局限.为改善上述问题,基于AlGaN/GaNHEMT结构,提出并成功制备了一种ZnO纳米线感光栅极光电探测器.实验中首先通过水热法将ZnO纳米线成功制备到Si衬底材料及AlGaN/GaNHEMT衬底材料上,并利用X射线衍射(X鄄raydiffraction,XRD)仪、扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)、光致发光(photoluminescence,PL)光谱仪等仪器进行了一系列测试.结果表明,生长在AlGaN/GaNHEMT衬底材料上的ZnO纳米线具有更低的缺陷密度、更好的结晶度和更优异的光电特性.然后,将ZnO纳米线成功集成到AlGaN/GaNHEMT器件的栅极上,制备出具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaNHEMT紫外光电探测器.将实验中制备出的具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaNHEMT器件与常规的AlGaN/GaNHEMT器件进行对比,发现具有ZnO纳米线的器件在紫外波段能达到1郾15伊104A/W的峰值响应度,相比常规结构的AlGaN/GaNHEMT,峰值响应度提升约2郾85倍,并且制备的ZnO纳米线器件的响应时间和恢复时间缩短为子r=10ms和子f=250ms,提高了探测器的性能.关键词:水热法;紫外;ZnO纳米线;高电子迁移率晶体管(highelectronmobilitytransistor,HEMT);探测器;响应度中图分类号:TN36文献标志码:A文章编号:0254-0037(2023)02-0188-09doi:10.11936/bjutxb2021090020收稿日期:2021鄄09鄄24;修回日期:2022鄄02鄄19基金项目:国家重点研发计划资助项目(2017YFB0402803);北京市自然科学基金资助项目(4182011)作者简介:朱彦旭(1977—),男,副教授,主要从事GaNHEMT器件、半导体发光二极管、激光器、太阳能电池等半导体器件方面的研究,E鄄mail:zhuyx@bjut.edu.cn通信作者:王晓冬(1977—),男,副教授,主要从事微机电系统和电子显微分析方面的研究,E鄄mail:wangxiaodongfy@163.comZnONanowiresPhotosensitiveGridPhotodetectorBasedonAlGaN/GaNHEMTStructureZHUYanxu1,LIJianwei1,LIQixuan2,SONGXiaomeng1,TANZhangya...
