Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Metall-Halbleiter-Metall ultravioletten Photodioden basierend auf Dünnschichten der weitbandlückigen Halbleitern Magnesiumzinkoxid (Mg,Zn)O und Galliumindiumoxid (In,Ga)2O3. Die Arbeit behandelt zwei inhaltliche Schwerpunkte. Der erste Schwerpunkt liegt auf Herstellung, Entwicklung und Charakterisierung der wellenlängenselektiven (Mg,Zn)O-Photodioden bei Erhaltung der Wurtzitstruktur in UVA und UVB Spektralbereichen. Dabei wurde eine integrierte optische Filterschicht mit einem höheren Mg-Gehalt verwendet, die einen Teil der von der Rückseite einfallende Strahlung absorbieren kann. Um die Selektivität der Absorptionskante und die Bandbreite des Detektoren abzustimmen, wurden unterschiedliche Kombinationen der Mg-Gehalte in den Schichten untersucht. Weiterhin wurde der Ansatz eines kontinuierlichen Kompositionsgradienten mittels großflächig gepulster Laserabscheidung genutzt, um monolithisch mehrkanalig schmalbandige Photodioden zu realisieren. Dadurch konnten die kontinuierliche Verschiebung der Absorptionskante von beiden Activ- und Filterschichten sowie die Photodetektion mit minimierter und einheitlicher spektraler Auflösung innerhalb von einem 2 inch im Durchmesser Wafer ermöglicht werden. Der zweite Schwerpunkt konzentriert sich auf die Untersuchung der wellenlängenselektiven Photodioden basierend auf Si-dotierten (In,Ga)2O3 Dünnschichten mittels der kontinuierlichen Kompositionsgradienten durch unterschiedliche Variation des Indium-Gehaltes. Die Absorptionskante der (In,Ga)2O3 Dünnschichten konnte von UVA bis zum UVC Spektralbereich abgestimmt werden. Die chemische und strukturelle Eigenschaften der Dünnschichten wurden mittels Kathodolumineszenzmikroskop, energiedispersive Röntgenspektroskopie and Röntgenbeugung studiert. Die elektrischen Eigenschaften der Schottky-Kontakte wurden mit hochpräzisen Strom-Spannungs-Messung bestimmt. Die Untersuchung der Absorptionskante sowie der Effzienz der Photodioden geschieht mittels spektralaufgelöster Photostrommessungen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:15-qucosa-213220 |
| Date | 14 November 2016 |
| Creators | Zhang, Zhipeng |
| Contributors | Universität Leipzig, Fakultät für Physik und Geowissenschaften, Prof. Dr. Marius Grundmann, Prof. Dr. Martin Allen |
| Publisher | Universitätsbibliothek Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
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