红外波长上转换器件中载流子阻挡结构的研究

复杂半导体材料结构中的载流子分布特性对器件性能有重要影响.本文针对一种新型的波长上转换红外探测器,研究了载流子阻挡结构对载流子分布和器件特性的影响.论文通过自洽求解薛定谔方程、泊松方程、电流连续性方程和载流子速率方程分析了不同器件结构中的空穴分布.同时,生长了相应结构的外延材料,并通过电致荧光谱分析了载流子阻挡结构对器件特性的影响.结果表明,2 nm厚的AlAs势垒层既能有效阻挡空穴又不影响电子输运,有利于制作波长上转换红外探测器.此外,论文分析了阻挡势垒层的厚度和高度以及工作温度对载流子分布的影响.本文研究结果亦可应用于其他载流子非均匀分布的半导体器件.