GaN基雪崩光电二极管的SAM型研究进展与优化策略

本文主要探讨了SAM型氮化镓(GaN)基雪崩光电二极管的研究进展，由苏州大学电子信息学院的陶睿杰和陈俊两位作者合作撰写。氮化镓作为一种重要的半导体材料，因其高禁带宽度、优异的抗辐射能力和较高的光响应度，近年来在雪崩光电二极管（APDs）领域展现出了巨大的发展潜力。 文章首先回顾了GaN材料在雪崩光电二极管发展历史上的关键节点，强调了其在光探测和信号处理中的核心地位。接着，作者着重介绍了分离吸收倍增层型（Separate Absorption and Multiplication, SAM）雪崩光电二极管的最新结构和理论模型。这种设计利用GaN和AlGaN的不同极化调控策略，旨在提升倍增因子和降低雪崩电压，从而提高APD的性能。 作者深入研究了n-type层、电荷层以及倍增层的厚度和掺杂浓度对APD光电性能的影响。他们发现，最佳的倍增层厚度在100纳米至150纳米之间，n-type层厚度保持在50纳米，而电荷层厚度则推荐为50纳米，掺杂浓度控制在3×10^19/cm^3，这些参数组合可以显著优化器件的光电性能。 文章还特别关注了SAM型GaN基APD的温度特性，这对于实际应用中的稳定性和效率至关重要。通过实验数据和理论分析，作者揭示了温度变化如何影响APD的响应和工作稳定性，为优化器件在不同环境条件下的表现提供了依据。 这篇论文通过对SAM型GaN基雪崩光电二极管的深入研究，不仅展示了该领域的前沿进展，还为改进APD的设计和制造提供了一套实用的参数优化方案。它对于半导体光电二极管技术的发展，尤其是在空间、军事和光通信等领域有着重要的指导意义。