透明ゲートAlGaN／GaN HEMT を用いた紫外線フォトディテクタ

摘要

シリコン基板上に透明ゲートAlGaN/GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor）を作製した。デバイス表面から紫外光及び短波可視光を照射し、DC 特性及び紫外線フォトディテクタとしての蒋性を評価した。紫外光を照射したところ、癒着なドレイン電流の増加と闘値電圧の負方向へのシフトが発生した。これから透明ゲート下で励起が生じたことが確認された。ゲート電極をピンチオフ状態で動作させることにより暗電流を低減できた。照射光強度200μW／cm2 及び波長360nm 以下おいて3×10~5A／W という高い受光感度を得られた。%Transparent gate AlGaN/GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor) on a Si substrate was fabricated. We estimated as characteristics of DC and UV detectors by UV and visible light irradiation from the surface side. A significant drain current increase and a negative threshold-voltage shift occurred by UV light irradiation. Thus photogenerated carriers under transparent gate electrode were observed. The gate electrode enabled the device to operate under pinch-off conditions, resulted in low dark current. A high responsivity of 3 × 10~5A/W at 200μW/cm~2 under a wavelength of 360nm was obtained.