南京大學王致遠 用于DUV和EUV探測的高性能SiC肖特基勢壘光電二極管

11月25-27日，由深圳市龍華區科技創新局特別支持，國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟(CASA)主辦，深圳第三代半導體研究院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦的第十六屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA 2019)暨2019國際第三代半導體論壇(IFWS 2019)在深圳會展中心召開。

11月27日上午，“固態紫外器件技術”分會如期召開。本屆分會山西中科潞安紫外光電科技有限公司、中微半導體設備(上海)股份有限公司協辦。

第三代半導體材料在紫外器件中具備其他半導體材料難以比擬的優勢，展現出巨大的應用潛力。分會重點關注以氮化鋁鎵、氮化鎵為代表的紫外發光材料，以碳化硅、氮化鎵為代表的紫外探測材料，高效量子結構設計及外延，以及發光二極管、激光器、光電探測器等核心器件的關鍵制備技術。

挪威科學技術大學教授、挪威科學技術院院士Helge WEMAN，南京大學教授陸海，臺灣交通大學特聘教授郭浩中，中微半導體設備(上海)股份有限公司主任工藝工程師胡建正，上海大學教授、Ultratrend Technologies Inc總裁吳亮，河北工業大學教授張紫輝，中國科學院半導體研究所倪茹雪，鄭州大學Muhammad Nawaz SHARIF，廈門大學高娜，南京大學王致遠等國際知名與專家參加本次會議，力圖呈現紫外發光和探測領域在材料、器件、封裝及應用等各層面的國內外最新進展。

廈門大學教授康俊勇、中科院半導體所研究員、半導體照明研發中心主任王軍喜共同主持了本次分會。

深紫外(DUV)和極深紫外(EUV)探測器在光刻、天文監測以及國防預警等諸多領域具有非常廣闊的應用前景。在適用于DUV和EUV探測的所有寬禁帶半導體材料中，碳化硅(SiC) 因其可見光盲、漏電流低和抗輻射性能好等優良特性能而受到了廣泛的關注。此外，由于EUV光在半導體材料中的穿透深度非常淺，因此具有表面結的SiC肖特基勢壘光電二極管在該波段相較于其他結構的器件具有更高的量子效率(QE)。

南京大學王致遠做了題為“用于DUV和EUV探測的高性能SiC肖特基勢壘光電二極管”的主題報告，結合具體的實驗研究，制備了一種大尺寸、低漏電的Ni/SiC肖特基二極管，并對其在DUV和EUV波段的光電探測性能進行了表征分析。

實驗通過物理氣相沉積的方法，在經過特殊處理的SiC表面淀積半透明金屬電極(5nm Ni)從而形成肖特基接觸，繼而經由特殊設計的后退火工藝，制備了具有極低漏電流(3pA@-40V)、高靈敏度和低噪聲特性的2.5mm×2.5mm的探測器。優化的退火工藝可以提高肖特基勢壘高度、降低暗電流，從而使得器件具有極高的信噪比，適用于微弱信號的探測。同時，為了進一步提升探測效率，研究對器件有源區的電極結構進了優化設計，從而進一步提升器件的量子效率。

該探測器在DUV和EUV波段均展現出了優越的光電探測性能。實驗證明，隨著反向偏壓的增大，器件吸收光子的有效區域展寬，器件有源區的漂移電場增大，因此，梳齒狀電極結構的優化設計有助于提升器件的量子效率。

(關鍵字：半導體)