多結晶ダイヤモンド薄膜日盲紫外線検出素子の電極作製

CHEN Zi-yi ,  

ZHANG Wei-liang ,  

RONG Xi-ming ,  

HAN Shun ,  

ZENG Yu-xiang ,  

CAO Pei-jiang ,  

FANG Ming ,  

LIU Wen-jun ,  

ZHU De-liang ,  

LYU You-ming ,  

摘要

直流プラズマジェット化学気相成長法(DC-PJCVD)で成長させた多結晶ダイヤモンド薄膜上にAuフィンガー電極を作製し、金属-半導体-金属(MSM)構造の日盲紫外線検出素子を構築した。異なるフォトリソグラフィー技術が作製したダイヤモンド検出器の性能に及ぼす影響を調査した。結果は、リフトオフ(lift-off)フォトリソグラフィーで作製されたデバイスが湿式フォトリソグラフィーデバイスよりもはるかに優れており、Ilightは4.4倍向上し、光暗電流比は6.8倍向上し、25 Vの電圧で感度は9倍に達し、0.15 A/Wに達したことを示した。これを基に、Au、Ti、Ti/Au、およびAgの4種類の異なる金属のフィンガー電極をlift-offプロセスで作製し、異なる金属電極を用いたダイヤモンド紫外線検出器の性能差を比較した。特にAg電極はバリアトンネル効果による利得のため、4種類の電極中で最も優れた性能を示し、25 Vのバイアス下でIlightは0.21 μAに達し、感度は0.78 A/Wまで向上し、既報のデバイス性能と同等であった。普通のAu電極で作製されたデバイスと比較して、光電流は5.2倍、光暗電流比は7倍、感度は5.2倍向上した。

关键词

ダイヤモンド薄膜;リフトオフフォトリソグラフィー;Ag電極;日盲紫外線検出器

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