1、GaN基金屬-半導(dǎo)體-金屬（MSM）結(jié)構(gòu)的紫外探測(cè)器因其平面型、工藝簡(jiǎn)單、便于集成等優(yōu)點(diǎn)成為GaN紫外探測(cè)器（UVPD）研究的熱門(mén)課題之一。本文針對(duì)基于GaN材料的金屬-半導(dǎo)體-金屬(MSM)型紫外探測(cè)器的設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有理論基礎(chǔ)之上，利用SILVACO軟件中的ATLAS模塊對(duì)其進(jìn)行了模擬仿真，獲得了該器件的暗電流與穩(wěn)態(tài)光照下光電流的I-V特性曲線。本文著重研究了探測(cè)器不對(duì)稱(chēng)電極結(jié)構(gòu)、勢(shì)壘增強(qiáng)層以及光增益現(xiàn)象。
　　首先，研究了具有不

2、對(duì)稱(chēng)功函數(shù)電極結(jié)構(gòu)的MSM型探測(cè)器對(duì)于暗電流的抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)探測(cè)器對(duì)于暗電流有明顯的抑制作用，并且不會(huì)以犧牲光電流為代價(jià)。通過(guò)引入歸一化的光電流與暗電流的比值(NPDR),在20V的偏壓下，不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)Au-GaN-Ni MSM-PD的NPDR最高，為105μW-1，大約比Ni-GaN-Ni對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的MSM-PD高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。類(lèi)似的，對(duì)具有不對(duì)稱(chēng)接觸面積電極的MSM型探測(cè)器進(jìn)行了研究，在20V的偏壓下，對(duì)于總的電極接觸長(zhǎng)度

3、和指間距相同的探測(cè)器，隨著不對(duì)稱(chēng)程度的增加，暗電流下降大約3倍。隨著電極不對(duì)稱(chēng)程度的加劇，對(duì)于暗電流的抑制作用更加明顯。由于電極間距保持不變，所以光電流特性受到影響很小。
　　然后，研究了具有勢(shì)壘增強(qiáng)層探測(cè)器的電流特性。研究發(fā)現(xiàn)，勢(shì)壘增強(qiáng)p-GaN的載流子濃度為1.0×1017cm-3，厚度為100nm時(shí)，在10V偏壓下，暗電流為1.122×10-13A，而普通結(jié)構(gòu)器件暗電流為7.721×10-12A。進(jìn)一步的優(yōu)化勢(shì)壘增強(qiáng)p-Ga

4、N層發(fā)現(xiàn)，對(duì)于濃度較高的勢(shì)壘增強(qiáng)p-GaN層，只需要很薄的一層就能顯著增加肖特基勢(shì)壘高度；對(duì)于濃度較低的勢(shì)壘增強(qiáng)p-GaN層，則需要適當(dāng)增加厚度以彌補(bǔ)載流子濃度的不足，才能較好增加肖特基勢(shì)壘高度，從而減小暗電流。
　　最后，研究了探測(cè)器的增益現(xiàn)象。本文通過(guò)求解一維電流連續(xù)方程和傳輸方程，同時(shí)考慮GaN材料中陷阱的作用，建立了探測(cè)器在穩(wěn)態(tài)光照下的I-V關(guān)系解析模型。該模型解釋了在光照下電流與響應(yīng)度隨偏壓變化的原因，利用該模型推導(dǎo)了穩(wěn)