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    摘 要:本文首先简述了光敏电阻的工作原理、种类以及半绝缘砷化镓的相关性质,然后着重研究了半绝缘砷化镓欧姆接触电极的制备、结构测量和光电性能分析。 我们采用脉冲激光沉积方法在半绝缘GaAs基片上镀钴掺杂的非碳晶膜.通过拉曼光谱确认了碳的非晶结构。 然后在有无激光照射下(波长为650nm、功率为45mJ/cm-2)测得的I-V曲线图都具有很好的线性和对称关系,证实了非晶碳膜与半绝缘砷化镓之间为欧姆接触,并且半绝缘砷化镓显示出很好的光敏特性,光敏度为320。进一步测试其电阻-时间周期变化关系再次证明了它的光敏电阻特性。55174

    毕业论文关键词:非晶碳膜,脉冲激光沉积,欧姆接触,拉曼光谱,光敏电阻特性

    Abstract: In this thesis, we first introduces the principle of photosensitive resistance, type, and related properties of semi-insulated GaAs. Then we focus on the preparation of ohmic contact electrode for semi-insulated GaAs, structural measurement and photoelectric performance analysis. The cobalt doped amorphous carbon films were deposited on semi-insulated GaAs substrate by pulsed laser deposition method. The amorphous structure of carbon films were confirmed by Raman spectroscopy. The measured I-V curves showed linear and symmetric relationship With and without laser irradiation (the wavelength is 650nm, power is 45mJ/cm-2), which confirmed that it was ohmic contacted between semi-insulated GaAs and amorphous carbon film, and the semi-insulated GaAs had very good photosensitive properties with the photosensitive degree 320. Further testing the resistance-time changes once again proved its characteristic of photosensitive resistance.

    Keywords: Amorphous carbon film, pulsed laser deposition, ohmic contaction, Raman spectra, photosensitive resistance properties

    目  录

    1. 绪论 4

    1.1  光敏电阻 4

    1.2  半绝缘砷化镓 4

    1.3  半绝缘砷化镓的欧姆接触工艺 5

    1.4  本章小结 6

    2  欧姆接触电极的制备方法及制备过程 6

    2.1  脉冲激光沉积概念与机制 6

    2.2  欧姆接触电极的制备 7

    3  实验结果及分析 7

    4  半绝缘砷化镓的应用 10

    4.1  GAAS 太阳电池 10

    4.2  GAAS光导开关 11

    参考文献 14

    致  谢 15

    1. 绪论

    1.1  光敏电阻

    光敏电阻[1](photocell,)又称光导管(photoconductor)或光敏电阻器(photoresistor or light-dependent resistor,ldr)。常用的材料有硫化镉、硫化铝、硫化硒、铋材料和硫化铅等材料。这些材料的制备原理是根据在光的特定波长照射,耐光性急剧下降。这是因为所产生的光载流子都参与了导电性,主要是由于外部电场漂移运动的影响,电子的流动的动力的阳性,阴性和孔潮流电功率,所以宏性能敏感的电阻值迅速下降。光电效应是光的作用下而产生电子释放的现象。光电效应分为内光电效应和外光电效应。入射光子使材料的表面吸收产生发射的电子,这种效应被称为光电效应或外部光电效应的影响。光激发载流子保留在晶体内部被称为内部光电效应。它可分为光电导效应和光电效应。一些在非常暗的环境阻力很大的半导体材料,一旦有光照时,如果光子的能量很大,则在价带中的电子的能量吸收光子将过渡到导带中,从结合的状态到自由状态时,被激发的半导体载流子浓度空穴对增加了,其电阻变小,从而提高了导电性。光照射越强,电阻值下越多,一旦光照停止时,自由电子和空穴逐渐复原,电阻又恢复到原来的值,这就是光导效应。按照这个原理,制作所述装置,我们称之为光敏电阻。光敏电阻,不分两极,使用时在电阻的两端加上一个直流或交流偏压即可。当电阻被强光照射时,呈现的电阻称为光电阻,流经的电流称为光电流;反之,无光照或光照很暗时,称为暗电阻,流经的电流称为暗电流。如果光电流越大,灵敏度越高。市面上的光敏电阻种类繁多,通过光谱特性可分为:(1)紫外线敏感电阻器:对紫外线更加敏感,如硫化镉、硒化镉光敏电阻等,用于检测紫外光;(2)红外敏感电阻器:有硫化铅、硒化铅、碲化铅。光敏电阻被广泛用于非接触式测量,天文探测,导弹制导,人类疾病的检测,红外光谱,通信和其他科学和工农业生产; (3)可视光相关电阻器:包括硒、硒化镉、硫化镉镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻等。主要用于各种光电控制系统,如光电自动开关门户,航标灯,路灯等照明系统的自动亮灭,自动停水,自动保护装置和机器的“位置检测器”,用于检测薄件,照相机的自动曝光装置的厚度,光敏电阻烟雾报警器,光电计数,光电跟踪系统等。我们可以发现,其在生活,学习,军事等领域的应用非常广泛。

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