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。