基于绝缘层中载流子碰撞离化的氧化锌基日盲雪崩探测器研究

项目名称： 基于绝缘层中载流子碰撞离化的氧化锌基日盲雪崩探测器研究

项目编号： No.11374296

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 单崇新

作者单位： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

项目金额： 95万元

中文摘要： 氧化锌(ZnO)基日盲雪崩探测器在诸多方面有广泛的潜在应用，但目前ZnO的p型掺杂问题尚未完全解决，使得基于p-i-n结构的ZnO基雪崩探测器难以实现。针对上述问题，本项目中我们提出利用较高电场下MgO绝缘层内会通过碰撞离化产生载流子倍增的原理来实现ZnO基日盲雪崩探测器，实验上拟设计并构建Au/MgO/MgZnO:Ga/MgO/Au结构。该结构中，禁带宽度位于日盲波段的低电阻率MgZnO层吸收光子产生光生载流子，这些载流子在电场驱动下进入MgO中，并被该层中较高的电场加速。这些被加速的载流子会与MgO晶格碰撞而在MgO中激发出新的载流子，该新的载流子又会被MgO中的电场加速，并再次与MgO的晶格碰撞而产生载流子的倍增。这些倍增的载流子被电场分离从而实现ZnO基日盲紫外雪崩探测器。该方案规避了ZnO p型掺杂尚不成熟的难题，有望为ZnO基日盲雪崩探测器的实现提供新的可行途径。

中文关键词： 氧化锌；日盲探测器；雪崩；响应度；

英文摘要： Zinc oxide (ZnO) based solar-blind ultraviolet avalanche photodetectors have a variety of potential applications, but the challenging issue of p-type doping makes the realization of common p-i-n structured ZnO-based avalanche photodetectors almost imposs

英文关键词： ZnO；Solar-blind photodetector；Avalanche；Responsivity；