镓芯光电发布全球首款商用SiC紫外APD
作者:镓芯光电    发布于:2016-01-13

        中国江苏镇江镓芯光电科技有限公司(www.gano-UV.com)已经发布了全球首款商用SiC基紫外雪崩光电二极管(APD)。该款APD具有可见光盲特性,即可工作在线性模式,又可工作在具有紫外光子计数能力的盖革模式下。镓芯光电提供基于GaN和SiC宽禁带半导体的紫外传感器和应用模块,是一家专注于紫外光传感的国际领先企业。

图1:室温下SiC APD的I-V特性

 

        由于在电晕放电和火焰检测,紫外荧光,紫外天文学,紫外雷达和通信,以及喷气发动机和导弹尾羽的监测等方面的巨大应用前景,SiC紫外APD备受学术界和行业界的关注。目前,通常采用光电倍增管(PMT)来检测微弱的紫外信号,但PMT体积大、易破损、成本高、需要高压操作。SiC APD具有稳定性好、体积小、成本低,寿命长,和低电压操作等特点,有望替代PMT。然而,受SiC材料中的缺陷,不完善的物理模型,以及不成熟的制备工艺技术的限制,SiC APD的制备是很有挑战性的。最近,镓芯光电已开始量产高性能的SiC APD,该产品的增益高达106,并能实现单光子计数,在室温下的暗计数率低至~1 Hz/mm2。在特殊条件下,该器件甚至可以在150 oC的高温下实现紫外单光子计数。

 

图2:SiC APD的实时光子计数谱。

        “现在大家已普遍认为宽带隙半导体是制备紫外探测器最适合的材料。虽然市售Si APD在紫外波段范围内具有合适的量子效率,但它的响应峰值位于可见光范围,为实现高紫外/可见光抑制比,在应用时需使用非常昂贵的滤光片。此外,Si APD只有在液氮温度下才能实现极低的暗计数。”镓芯光电CTO陆海博士-南京大学特聘教授如是说。“我们的工艺表明,恰当的终端和表面钝化技术是制备低漏电、高增益SiC APD的关键,而低漏电和高增益是实现单光子计数的前提。”陆海博士还补充,“我们的APD在98%击穿电压下,漏电低于pA量级。我们下一步是开发基于SiC APD的紫外成像阵列。这样,APD像元之间的一致性以及单个像元的大小将成为主要的技术障碍。我们正在通过开发新的注入和杂质激活工艺、以及后期加工技术来实现这一目标。”

        关于镓芯光电

        镓芯光电是紫外探测技术的整体解决专家。镓芯光电的产品是基于氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)的宽带隙半导体。他们提供的高性能UV传感器可广泛应用于紫外固化,紫外线指数监测,紫外线水/空气灭菌,电晕放电和火焰检测等领域。

 

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