用于紫外探测高性能4H-SiC雪崩光电二极管及其阵列的研究

在第十七届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA 2020）固态紫光器件技术分会上，河北半导体研究所高级工程师周幸叶博士讲述了用于紫外探测高性能4H-SiC雪崩光电二极管及其阵列的研究进展。

雪崩光电二极管（APD）具有高内部增益和高响应度的优点，能够有效地探测微弱信号，提高器件的信噪比。基于SiC的APD紫外探测器在火灾预警、环境检测、紫外通讯和天文研究等领域有着广阔的应用前景，其发展也引起研究人员密切的关注。但是当前大部分的研究工作主要集中在如何改善碳化硅的材料的晶体质量和器件的工艺制备流程上，而对整个器件的结构设计层面缺少系统的理论研究。我司技术人员通过APSYS仿真平台，系统研究了APD器件中各层结构参数，如厚度、掺杂浓度、台面倾斜角等架构因子对暗电流、光电流、增益系数、光响应度、击穿电压等器件性能参数因素的影响，并提出了一系列的优化方案和措施[Nanoscale Res. Lett. 14, 396 (2019)，IEEE Electron Dev. Lett. 40 (10), 1591 (2019)]。

其中仿真技术对于半导体器件而言，旨在省时省力地助力产品的设计与研发，在较短的研发周期内，以较低的研发成本制备出高效的产品。仿真技术可以借助于有限元仿真分析，打破实验探究瓶颈，理清敏感参数指标，优化芯片结构参数，提供高效可靠的实验设计方案，再现器件内部工作机制，揭示芯片物理机理，助力高校、企业和研究所省时、省力、低成本地研制高性能器件。

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