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Charakterisierung und Optimierung von (Al, Ga) N-basierten UV-Photodetektoren

Printausgabe
EUR 49,90

E-Book
EUR 34,93

Charakterisierung und Optimierung von (Al, Ga) N-basierten UV-Photodetektoren (Band 39)

Moritz Brendel (Autor)

Vorschau

Leseprobe, PDF (270 KB)
Inhaltsverzeichnis, PDF (61 KB)

ISBN-13 (Printausgabe) 9783736994652
ISBN-13 (E-Book) 9783736984653
Sprache Deutsch
Seitenanzahl 196
Auflage 1. Aufl.
Buchreihe Innovationen mit Mikrowellen und Licht. Forschungsberichte aus dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik
Band 39
Erscheinungsort Göttingen
Promotionsort TU Berlin
Erscheinungsdatum 03.03.2017
Allgemeine Einordnung Dissertation
Fachbereiche Physik
Schlagwörter AlGaN-Materialsystem, Epitaxie von AlGaN für MSMPD, Metall-Halbleiter-Metall Photodetektoren
Beschreibung

In dieser Arbeit wurden die Einflüsse von Versetzungsdichte, Heterostruktur und Detektorgeometrie auf die elektrooptischen Eigenschaften AlGaN-basierter Metall-Halbleiter-Metall-Photodetektoren (MSM PD) untersucht. Im Vordergrund stand dabei die Realisierung von Schottky-Typ MSM PD, die für die Photodetektion für Wellenlängen unterhalb von 300 nm geeignet sind und eine möglichst hohe externe Quanteneffizienz (EQE) aufweisen. Solche Detektoren erlauben den Nachweis von UV- Strahlung ohne störenden Einfluss des Sonnenlichts.
Basierend auf experimentellen und simulierten Daten front- und rückseitig bestrahlter Al0.5Ga0.5N/AlN MSM PD auf planaren Saphir-Templates wurde eine umfangreiche Studie zusammen-gestellt, in der das Schwellen- und Sättigungsverhalten der EQE dieser Bauteile auf die Polarisationsladung am AlGaN/AlN-Hetero-Übergang zurückgeführt wurde. Darauf aufbauend wurden die Einflüsse von Schichtstruktur, Elektrodengeometrie und Metallisierungsschema auf die Verringerung der nötigen Betriebsspannung untersucht und diese Optimierungsansätze so kombiniert, dass eine EQE von 24% bei 0 V erzielt werden konnte.
Darüber hinaus wurden frontseitig bestrahlte Al0.4Ga0.6N MSM PD auf epitaktisch lateral überwachsenen (ELO) AlN-Templates untersucht. Dünne AlGaN-Absorberschichten wiesen dabei eine ausgeprägte Inhomogenität der Materialzusammensetzung auf. Aufgrund der damit verbundenen internen Grenzflächen entsteht Photostromverstärkung verbunden mit erhöhten Dunkelströmen. Für dicke Absorberschichten, bei denen die Materialinhomogenität tiefer unterhalb der Elektroden vergraben ist, konnte die Erhöhung der EQE ohne Verstärkung anhand eines einfachen physkalischen Modells direkt auf die reduzierte Versetzungs-
dichte im AlGaN zurückgeführt werden.