4×44H-SiC紫外雪崩光电二极管阵列

摘要

碳化硅(SiC)雪崩光电二极管(APD)固态紫外(UV)探测器在很多领域具有重要的潜在应用价值。针对4H-SiC APD阵列目前面临的像元良率较低和击穿电压一致性差等问题,基于吸收电荷倍增分离结构,设计制备了一款4×4的4H-SiC APD阵列芯片,并对其紫外探测性能和阵列像元的一致性进行了测试与分析。结果显示,所制备的4×4 4H-SiC APD阵列不但具有较大的像元面积,而且具有较好的紫外探测性能、较高的像元良率和较好的击穿电压一致性。室温下,像元的雪崩增益高达10~5以上,单位增益最大外量子效率为70%,阵列中16个像元均实现雪崩硬击穿,像元良率达到100%,击穿电压保持高度一致,均为157.2 V,在95%击穿电压时像元的暗电流全部小于1 nA。4H-SiC APD阵列性能的提高将为4H-SiC APD在紫外成像领域的应用奠定基础。