寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器1主要內(nèi)容引言一寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述二紫外探測器的應(yīng)用三主要內(nèi)容引言一寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述二紫外探測器的2◆第一代元素半導(dǎo)體材料Si以及第二代化合物半導(dǎo)體GaAs、InP等材料由于具有禁帶寬度小、器件長波截止波長大、最高工作溫度低等特點(diǎn)而使得器件的特性及使用存在很大局限性，滿足不了目前軍事系統(tǒng)的要求。◆第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料主要包括SiC、GaN、ZnO和金剛石等，同第一、二代電子材料相比，具有禁帶寬度大、電子漂移飽和速度高、介電常數(shù)小、導(dǎo)熱性能好等特點(diǎn)，適合于制作抗輻射、高頻、大功率和高密度集成的電子器件；而利用其特有的寬禁帶，還可以制作藍(lán)、綠光和紫外光的發(fā)光器件和光探測器件。一、引言◆第一代元素半導(dǎo)體材料Si以及第二代化合物半導(dǎo)體GaAs、3表1Si、GaAs和寬帶隙半導(dǎo)體材料的特性對(duì)比材料Si和GaAs寬帶隙半導(dǎo)體材料SiGaAsSiC金剛石GaNZnO帶隙類型間接直接間接間接直接直接禁帶寬度(eV)1.1191.4282.9945.53.363.37熔點(diǎn)(℃)142012382830400017001975熱導(dǎo)率(W/cm?K)1.400.544.9201.5-電子遷移率(cm2/V?s)1350800010002200900-介電常數(shù)11.913.189.75.58.9-飽和速率(cm/s)1×1072×1072×1072.7×1072.5×107-一、引言表1Si、GaAs和寬帶隙半導(dǎo)體材料的特性對(duì)比材料Si4◆在紫外探測器方面，目前已投入商業(yè)和軍事應(yīng)用的比較常見的是光電倍增管和硅基紫外光電管。光電倍增管需要在高電壓下工作，而且體積笨重、易損壞，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用有一定的局限性。硅基紫外光電管需要附帶濾光片，這無疑會(huì)增加制造的復(fù)雜性并降低性能?！粼谶^去十幾年中，為了避免使用昂貴的濾光器，實(shí)現(xiàn)紫外探測器在太陽盲區(qū)下運(yùn)行，以材料和外延技術(shù)較為成熟的SiC、GaN為代表的寬帶隙半導(dǎo)體紫外探測器引起世界各國重視。一、引言◆在紫外探測器方面，目前已投入商業(yè)和軍事應(yīng)用的比較常見的是5◆寬禁帶半導(dǎo)體材料具有卓越的物理化學(xué)特性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢，用它們制作的器件在軍用、民用領(lǐng)域有更好的發(fā)展前景，一直受到半導(dǎo)體業(yè)界人士的關(guān)注?！舻怯捎诠に嚰夹g(shù)上的問題，特別是材料生長和晶片加工的難題，進(jìn)展一直十分緩慢。直到20世紀(jì)80年代后期至90年代初，SiC單晶生長技術(shù)和GaN異質(zhì)結(jié)外延技術(shù)的突破，使得寬禁帶半導(dǎo)體器件的研制和應(yīng)用得到迅速的發(fā)展。◆用SiC、GaN材料制造實(shí)用化器件已經(jīng)在電力電子、射頻微波、藍(lán)光激光器、紫外探測器和MEMS器件等重要領(lǐng)域顯示出比硅和GaAs更優(yōu)異的特性，并開始取得非常引人注目的進(jìn)展。一、引言◆寬禁帶半導(dǎo)體材料具有卓越的物理化學(xué)特性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢，6由于SiC、GaN等寬禁帶半導(dǎo)體材料在軍事領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力，很多國家都開展了相關(guān)材料與器件的研究：◆美國軍方十分重視SiC、GaN器件，美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)、ONR、空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)、美國彈道導(dǎo)彈防御組織(BMDO)等部門一直把GaN微波功率器件作為重點(diǎn)支持的領(lǐng)域?！粼诿绹姺降闹С窒拢珻REE公司于2001年已將GaNHEMT器件與相關(guān)的外延材料用航天飛機(jī)運(yùn)載到空間站并將它們安置在空間站的艙外，進(jìn)行軌道運(yùn)行試驗(yàn)，以便真實(shí)地評(píng)估器件的可靠性和抗輻照能力。◆為了進(jìn)一步推進(jìn)寬禁帶半導(dǎo)體器件的發(fā)展，美國國防部在2001年啟動(dòng)寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃(WBSTI)，重點(diǎn)解決材料質(zhì)量和器件制造技術(shù)問題，促進(jìn)此類器件工程化應(yīng)用的進(jìn)展。一、引言由于SiC、GaN等寬禁帶半導(dǎo)體材料在軍事領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)7◆

相比之下，我國對(duì)寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件的研究起步晚，而且研究單位較少，存在生長設(shè)備落后、投入不足、缺少高質(zhì)量大尺寸的襯底、外延生長技術(shù)不成熟等問題，進(jìn)展較慢，還處在初步階段?！?/p>

雖然軍事上、民用上都迫切需要高性能、高可靠性的紫外探測器，但目前所研制的寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器還未達(dá)到商品化的程度?！?/p>

紫外探測器的性能受到多方面因素的影響，要制備性能優(yōu)越的紫外探測器，可以從以下幾個(gè)問題入手：1）寬禁帶半導(dǎo)體材料的生長技術(shù)；2）寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器的關(guān)鍵工藝技術(shù)；3）探測器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。一、引言◆相比之下，我國對(duì)寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件的研究起步晚，而且8紫外探測器的主要參數(shù)包括暗電流、光電流、響應(yīng)度、量子效率和響應(yīng)時(shí)間等。1、紫外探測器的性能參數(shù)二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述紫外探測器的主要參數(shù)包括暗電流、光電流、響應(yīng)度、9

(1)光譜響應(yīng)特性

二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述◆當(dāng)不同波長的光照射探測器時(shí)，只有能量滿足一定條件的光子才能激發(fā)出光生載流子從而產(chǎn)生光生電流。◆對(duì)于半導(dǎo)體材料，要發(fā)生本征吸收，光子能量必須大于或者等于禁帶寬度，即對(duì)應(yīng)于本征吸收光譜，探測器對(duì)光的響應(yīng)在長波方面存在一個(gè)波長界限λ0，根據(jù)發(fā)生本征吸收的條件可得到本征吸收長波限的公式為(1)光譜響應(yīng)特性二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述10

(1)光譜響應(yīng)特性

二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述根據(jù)半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，可以算出相應(yīng)的本征吸收長波限?！飳?duì)于GaN材料而言，Eg=3.4eV，則GaN探測器的長波限λ0≈365nm?！飳?duì)于4H-SiC材料，Eg=3.26eV，則其長波限λ0≈380nm。從計(jì)算結(jié)果可以看出，GaN、4H-SiC材料的本征吸收長波限都在紫外區(qū)。(1)光譜響應(yīng)特性二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述11

(2)響應(yīng)度

二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述光電響應(yīng)度是表征探測器將入射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)能力的一個(gè)參數(shù)。光電響應(yīng)度也稱光電靈敏度，定義為單位入射光功率與所產(chǎn)生的平均光電流之比，單位為A/W。由上式可知，R與λ成正比，所以短波長探測器的響應(yīng)度比起長波長的探測器來說響應(yīng)度較小。假設(shè)η=1，則當(dāng)波長為365nm時(shí)，響應(yīng)率R=0.294A/W；當(dāng)波長為200nm時(shí)，響應(yīng)率R=0.161A/W。(2)響應(yīng)度二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述12二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述

(3)量子效率量子效率分為內(nèi)量子效率和外量子效率：◆

內(nèi)量子效率定義為入射至器件中的每一個(gè)光子所產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)數(shù)目，即◆在實(shí)際應(yīng)用中，入射光的一部分在器件表面被反射掉，在有源層中被吸收部分的大小又取決于材料的吸收系數(shù)和厚度，所以實(shí)際上只是部分的Popt能被器件有效地吸收而轉(zhuǎn)化為光電流。定義外量子效率為二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述(3)量子效率13◆

寬禁帶半導(dǎo)體材料具有卓越的物理化學(xué)特性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢，用它們制作的器件在高功率、高溫、高頻和短波長應(yīng)用方面具有比Si、GaAs等器件優(yōu)越得多的工作特性，使得它們?cè)谲娪谩⒚裼妙I(lǐng)域有更好的發(fā)展前景，一直受到半導(dǎo)體業(yè)界人士的關(guān)注。◆

但是由于工藝技術(shù)上的問題，特別是材料生長和晶片加工的難題，進(jìn)展一直十分緩慢。直到20世紀(jì)80年代后期至90年代初，SiC單晶生長技術(shù)和GaN異質(zhì)結(jié)外延技術(shù)的突破，使得寬禁帶半導(dǎo)體器件的研制和應(yīng)用得到迅速的發(fā)展。◆

用SiC、GaN材料制造實(shí)用化器件已經(jīng)在電力電子、射頻微波、藍(lán)光激光器、紫外探測器和MEMS器件等重要領(lǐng)域顯示出比硅和GaAs更優(yōu)異的特性，并開始取得非常引人注目的進(jìn)展。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述2、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器◆寬禁帶半導(dǎo)體材料具有卓越的物理化學(xué)特性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢，14◆

SiC的熱導(dǎo)率、臨界擊穿電場、電子飽和速度等都比Si的高很多，與Si相比更適合于制造紫外光探測器。

◆用SiC制作的紫外光探測器對(duì)可見光和紅外光不敏感，這對(duì)于在可見光和紅外光背景中探測紫外輻射是非常重要的。

◆但由于SiC具有間接帶隙，使得探測器靈敏度受到限制。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(1)SiC紫外探測器◆SiC的熱導(dǎo)率、臨界擊穿電場、電子飽和速度等都比Si的15◆

GaN的禁帶寬度為3.4eV，是直接帶隙半導(dǎo)體，它的熱導(dǎo)、熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、擊穿電場和帶隙寬度都可與SiC相比?！鬐aN還具有高的輻射電阻、易制成歐姆接觸和異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，這對(duì)制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的器件非常重要?！羧辖餉lxGa1-xN的禁帶寬度隨Al組分的變化可以從GaN(x＝0)的3.4eV連續(xù)變化到AlN(x=1)的6.2eV，因此理論上講利用這種材料研制的紫外探測器的截止波長可以連續(xù)地從365nm變化到200nm，是制作紫外探測器的理想材料之一。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介

(2)GaN基紫外探測器◆GaN的禁帶寬度為3.4eV，是直接帶隙半導(dǎo)體，它的熱導(dǎo)16◆

ZnO是一種新型的Ⅱ-Ⅵ族直接帶隙寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3.37eV。ZnO和GaN同為六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)，具有相近的晶格常數(shù)和Eg，且ZnO具有更高的熔點(diǎn)和激子束縛能以及良好的機(jī)電耦合性和較低的電子誘生缺陷?！舸送猓琙nO薄膜的外延生長溫度較低，有利于降低設(shè)備成本，抑制固相外擴(kuò)散，提高薄膜質(zhì)量，也易于實(shí)現(xiàn)摻雜?！鬦nO薄膜所具有的這些優(yōu)異特性，使其在紫外光探測、表面聲波器件、太陽能電池、可變電阻等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。◆

ZnO薄膜傳感器具有響應(yīng)速度快、集成化程度高、功率低、靈敏度高、選擇性好、原料低廉易得等優(yōu)點(diǎn)。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介

(3)

ZnO基紫外探測器◆ZnO是一種新型的Ⅱ-Ⅵ族直接帶隙寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料17◆金剛石是禁帶寬度為5.45eV的寬帶隙半導(dǎo)體材料，具有高的載流子遷移率、高的擊穿電壓、高的熱導(dǎo)率、高摻雜性和化學(xué)惰性，是非常適合于制備探測器件的材料?！粲捎诮饎偸さ慕麕挾缺菺aN大，在短于230nm的紫外光部分，金剛石膜探測器有很大的光譜響應(yīng)，且具有很強(qiáng)的可見光盲性，它的光生電流比Si探測器高得多，信噪比及信號(hào)穩(wěn)定性也比Si的強(qiáng)。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(4)金剛石紫外探測器◆金剛石是禁帶寬度為5.45eV的寬帶隙半導(dǎo)體材料，具有高18二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介2、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器的結(jié)構(gòu)根據(jù)基本工作方式的不同，寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器可以分為光電導(dǎo)探測器（無結(jié)器件）和光生伏特探測器（結(jié)型器件），其中光生伏特探測器又分為肖特基勢壘型、金屬-半導(dǎo)體-金屬（MSM）型、pn結(jié)型、pin結(jié)型等。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介2、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器19幾種不同類型寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器結(jié)構(gòu)示意圖二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介2、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器的結(jié)構(gòu)幾種不同類型寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器結(jié)構(gòu)示意圖二、寬禁帶半導(dǎo)體20◆光電導(dǎo)探測器，簡稱PC探測器，是利用光電導(dǎo)效應(yīng)制作的光探測器。◆一塊半導(dǎo)體體材料和兩個(gè)歐姆接觸即可構(gòu)成光導(dǎo)型結(jié)構(gòu)的紫外探測器。◆光導(dǎo)型紫外探測器具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝容易和內(nèi)部增益高等優(yōu)點(diǎn)，但不足之處是響應(yīng)速度慢、暗電流大。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(1)光導(dǎo)型紫外探測器◆光電導(dǎo)探測器，簡稱PC探測器，是利用光電導(dǎo)效應(yīng)制作的光探21◆實(shí)際上就是一個(gè)肖特基勢壘二極管，可集高的響應(yīng)度與低的暗電流于一身，具有響應(yīng)時(shí)間短、量子效率高、勢壘高度高、回避p型等優(yōu)點(diǎn)?！舻嬖谝恍﹩栴}：1）由于光照射半導(dǎo)體時(shí)必須通過金屬電極入射或者通過透明的襯底背面入射，因而入射光會(huì)受到較大損失。但是因?yàn)榇蠖鄶?shù)半導(dǎo)體在紫外波段都吸收很厲害，吸收系數(shù)一般較大，所以使用良好的抗反射層，使大部分光吸收在表面結(jié)附近是完全可以實(shí)現(xiàn)的；2）金屬-半導(dǎo)體接觸所形成的結(jié)比較淺，主要在半導(dǎo)體表面附近；3）肖特基結(jié)構(gòu)受表面態(tài)影響嚴(yán)重，表面態(tài)由很多深能級(jí)組成，可加劇光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合，從而降低器件的量子效率。要消除表面態(tài)是非常困難的，這在一定程度上制約了肖特基結(jié)構(gòu)器件的發(fā)展。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(2)肖特基勢壘紫外探測器◆實(shí)際上就是一個(gè)肖特基勢壘二極管，可集高的響應(yīng)度與低的暗電22◆

1985年德國半導(dǎo)體電子研究所率先發(fā)明了橫向結(jié)構(gòu)叉指狀電極的肖特基光電二極管(MSM-PD)，改善了傳統(tǒng)光電二極管的性能。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(3)MSM型紫外探測器◆此結(jié)構(gòu)是用平面線型叉指電極和半導(dǎo)體材料形成“背靠背”的雙肖特基勢壘。當(dāng)在電極上加上直流偏置電壓時(shí)，一個(gè)勢壘正向偏置，另一個(gè)勢壘則反向偏置，因此暗電流極小，幾乎比同種材料的光電導(dǎo)探測器的暗電流小3-5個(gè)數(shù)量級(jí)?！鬗SM型光伏探測器不需要進(jìn)行p型摻雜，具有響應(yīng)度高、速度快、隨偏壓變化小、制備工藝簡單、造價(jià)低、易于單片集成等優(yōu)點(diǎn)，得到人們的普遍關(guān)注?！?985年德國半導(dǎo)體電子研究所率先發(fā)明了橫向結(jié)構(gòu)叉指狀電23◆

pn結(jié)光伏型探測器是將結(jié)區(qū)做成一個(gè)pn結(jié)，當(dāng)適當(dāng)頻率的光照射探測器的有源區(qū)時(shí)，光生載流子在內(nèi)建電場的作用下在外電路形成光電流；◆它在一般的光伏工作模式下沒有內(nèi)增益，當(dāng)pn結(jié)正偏時(shí)導(dǎo)通，其暗電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光生電流，而反偏時(shí)，只有很小的暗電流，所以，探測器常常工作在反偏狀態(tài)；◆一般p區(qū)和n區(qū)的厚度遠(yuǎn)大于結(jié)區(qū)，所以電流主要由擴(kuò)散電流決定，而且主要取決于表層吸收產(chǎn)生的載流子，因此在很大程度上降低了探測器的響應(yīng)時(shí)間。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(4)pn結(jié)型紫外探測器◆pn結(jié)光伏型探測器是將結(jié)區(qū)做成一個(gè)pn結(jié)，當(dāng)適當(dāng)頻率的光24

二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(5)pin結(jié)型紫外探測器◆為有效地提高器件靈敏度和響應(yīng)速度，可以在p層和n層之間夾入一層本征的i層，以增加耗盡層的寬度?！魹槭筽in器件具有高的響應(yīng)速度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使光在耗盡區(qū)吸收，p層的厚度要較小?！粢话鉷in光電二級(jí)管工作于零偏（光伏模式）或反向偏置下（光電二極管模式），使光生電流和暗電流的差別最大，從而使靈敏度提高?！粼诓皇翘叩钠珘合?，隨反向偏壓的增加，不僅響應(yīng)率提高，而且響應(yīng)速度也提高，這是因?yàn)殡S偏壓的增加，耗盡區(qū)加寬，降低了結(jié)電容，因而有較小的RC時(shí)間常數(shù)。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(5)pin結(jié)型25三、紫外探測器的應(yīng)用三、紫外探測器的應(yīng)用26寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測技術(shù)與傳統(tǒng)的紅外及其它光電探測方式相比具有不可比擬的技術(shù)優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：◆

在紫外區(qū)，由空間造成的紫外背景輻射較少，同時(shí)由于中紫外區(qū)位于太陽盲區(qū)，系統(tǒng)避開了最大的自然光源，信號(hào)檢測難度下降，虛警率下降，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈、等離子體輻射等產(chǎn)生的紫外輻射能作出準(zhǔn)確的判斷；◆紫外探測具有極低的誤報(bào)率；◆紫外探測屬于無源被動(dòng)探測，不輻射電磁波，隱蔽性好，從而具有較高的軍事價(jià)值；◆紫外探測技術(shù)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡化，不制冷，不掃描，重量減輕，體積減小。三、紫外探測器的應(yīng)用寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測技術(shù)與傳統(tǒng)的27三、紫外探測器的應(yīng)用

紫外探測器在軍事和民用方面均有很高的應(yīng)用價(jià)值：◆軍事上，紫外探測技術(shù)可用于紫外告警、紫外通訊、紫外制導(dǎo)、紫外干擾等領(lǐng)域?！?991年的海灣戰(zhàn)爭、1999年的科索沃危機(jī)，大量高技術(shù)武器裝備在戰(zhàn)場上的廣泛應(yīng)用及其所取得的驚人作戰(zhàn)效果給我們以啟迪：未來的高技術(shù)戰(zhàn)爭是電子戰(zhàn)發(fā)揮巨大作用的戰(zhàn)爭。沒有“制電磁權(quán)”，就很難有“制天權(quán)”、“制空權(quán)”、“制海權(quán)”、“制陸權(quán)”，沒有“電磁優(yōu)勢”，很難有“鋼鐵優(yōu)勢”。】三、紫外探測器的應(yīng)用紫外探測器在軍事和民用方面均有很28三、紫外探測器的應(yīng)用紫外線作為光電電子戰(zhàn)威脅頻段之一，其技術(shù)的軍事應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：◆

紫外制導(dǎo)★

盡管紅外制導(dǎo)是目前導(dǎo)彈的主流制導(dǎo)方式，但隨著紅外對(duì)抗技術(shù)的日趨成熟，紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的功效受到了嚴(yán)重地威脅?！?/p>

為了反紅外對(duì)抗技術(shù)，制導(dǎo)技術(shù)正在向雙色制導(dǎo)方面發(fā)展，這其中也包括紅外-紫外雙色制導(dǎo)方式?！?/p>

在受到敵方紅外干擾時(shí)，仍可使用紫外探測器探測目標(biāo)的紫外輻射，并把導(dǎo)彈導(dǎo)引至目標(biāo)進(jìn)行攻擊?！?/p>

據(jù)報(bào)道，美國及北約盟軍的陸海軍在1989年裝備使用的尾刺(StingerPest)對(duì)空導(dǎo)彈中就采用了這種紅外-紫外雙色制導(dǎo)技術(shù)。三、紫外探測器的應(yīng)用紫外線作為光電電子戰(zhàn)威脅頻段之一29三、紫外探測器的應(yīng)用◆

紫外預(yù)警★紫外線為對(duì)付導(dǎo)彈的威脅,導(dǎo)彈入侵報(bào)警器是必要的裝備。★目前的導(dǎo)彈入侵報(bào)警方式主要有依賴?yán)走_(dá)工作的主動(dòng)式報(bào)警和包括紅外、激光和紫外線告警為主的被動(dòng)式報(bào)警。★紫外預(yù)警是根據(jù)紫外探測器對(duì)導(dǎo)彈等飛行目標(biāo)尾焰中的紫外輻射靈敏的特性，對(duì)短程空-空導(dǎo)彈及地-空導(dǎo)彈，尤其是對(duì)雷達(dá)告警所不能探測的紫外制導(dǎo)導(dǎo)彈進(jìn)行近距離預(yù)警，保護(hù)直升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等慢速平臺(tái)免遭其它導(dǎo)彈的攻擊。★國外已研制成功了多種紫外線報(bào)警器。美國洛拉爾公司在1988年就為美國海軍的C-1305直升機(jī)和P-3S運(yùn)輸機(jī)研制成功了世界上第一臺(tái)紫外報(bào)警器AAR-47，不久就有上千套分別裝備于美、英、加、澳等國的飛機(jī)。美國西屋公司在美國海軍的資助下也研制出PMAWS-2000紫外報(bào)警器,主要裝備在各種戰(zhàn)斗機(jī)、坦克和裝甲車上。三、紫外探測器的應(yīng)用◆紫外預(yù)警30三、紫外探測器的應(yīng)用◆

紫外通訊★紫外通訊是一種具有極大發(fā)展?jié)摿Φ男滦屯ㄓ嵎绞?。它是利用紫外輻射進(jìn)行信息傳遞，與普通的無線電通訊相比，具有低竊聽率、高抗干擾性等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)近距離保密通訊；與先進(jìn)的激光通訊相比，具有可進(jìn)行全方位多路通訊和定向通訊等優(yōu)點(diǎn)。所以受到對(duì)通訊保密性、機(jī)動(dòng)性要求高的部門的廣泛重視?！锩绹?0世紀(jì)90年代初即研制出低功率紫外通訊系統(tǒng)。目前已有紫外通訊系統(tǒng)的成品出現(xiàn),并已成功地將此技術(shù)應(yīng)用于空間飛行器與衛(wèi)星間的秘密通訊及海軍戰(zhàn)艦間、戰(zhàn)艦與艦載機(jī)聯(lián)絡(luò)等方面。三、紫外探測器的應(yīng)用◆紫外通訊31三、紫外探測器的應(yīng)用◆

紫外干擾★這是為對(duì)抗目前正在發(fā)展的紅外-紫外雙色制導(dǎo)導(dǎo)彈而發(fā)展起來的一種雙色干擾技術(shù)?！锼眉t外、紫外干擾彈，對(duì)敵方紫外制導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)射強(qiáng)紫外干擾輻射，以干擾該系統(tǒng)正常運(yùn)行?！镒贤飧蓴_的關(guān)鍵是研制出具有足夠強(qiáng)紫外輻射的火藥,裝添以制成具有紫外干擾能力的干擾彈。三、紫外探測器的應(yīng)用◆紫外干擾32三、紫外探測器的應(yīng)用◆民用上，紫外探測技術(shù)可用于燃燒工程及紫外水凈化處理中的紫外線測量、火焰探測等領(lǐng)域，如：★紫外探測器在民用方面已被用于氣體探測與分析、火焰?zhèn)鞲?、污染監(jiān)測、水銀消毒、礦物開采、發(fā)動(dòng)機(jī)及鍋爐控制等?！?/p>

紫外探測技術(shù)在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)方面也有著廣泛的應(yīng)用，特別是近幾年在皮膚病診斷方面有著獨(dú)特的應(yīng)用效果。利用紫外探測技術(shù)在檢測診斷皮膚病時(shí)可直接看到病變細(xì)節(jié)，也可用它來檢測癌細(xì)胞、微生物、血色素、紅血球、白血球、細(xì)胞核等，這種檢測不但迅速、準(zhǔn)確，而且直觀、清楚。三、紫外探測器的應(yīng)用◆民用上，紫外探測技術(shù)可用于燃燒工33寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器34主要內(nèi)容引言一寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述二紫外探測器的應(yīng)用三主要內(nèi)容引言一寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述二紫外探測器的35◆第一代元素半導(dǎo)體材料Si以及第二代化合物半導(dǎo)體GaAs、InP等材料由于具有禁帶寬度小、器件長波截止波長大、最高工作溫度低等特點(diǎn)而使得器件的特性及使用存在很大局限性，滿足不了目前軍事系統(tǒng)的要求?！舻谌鷮拵栋雽?dǎo)體材料主要包括SiC、GaN、ZnO和金剛石等，同第一、二代電子材料相比，具有禁帶寬度大、電子漂移飽和速度高、介電常數(shù)小、導(dǎo)熱性能好等特點(diǎn)，適合于制作抗輻射、高頻、大功率和高密度集成的電子器件；而利用其特有的寬禁帶，還可以制作藍(lán)、綠光和紫外光的發(fā)光器件和光探測器件。一、引言◆第一代元素半導(dǎo)體材料Si以及第二代化合物半導(dǎo)體GaAs、36表1Si、GaAs和寬帶隙半導(dǎo)體材料的特性對(duì)比材料Si和GaAs寬帶隙半導(dǎo)體材料SiGaAsSiC金剛石GaNZnO帶隙類型間接直接間接間接直接直接禁帶寬度(eV)1.1191.4282.9945.53.363.37熔點(diǎn)(℃)142012382830400017001975熱導(dǎo)率(W/cm?K)1.400.544.9201.5-電子遷移率(cm2/V?s)1350800010002200900-介電常數(shù)11.913.189.75.58.9-飽和速率(cm/s)1×1072×1072×1072.7×1072.5×107-一、引言表1Si、GaAs和寬帶隙半導(dǎo)體材料的特性對(duì)比材料Si37◆在紫外探測器方面，目前已投入商業(yè)和軍事應(yīng)用的比較常見的是光電倍增管和硅基紫外光電管。光電倍增管需要在高電壓下工作，而且體積笨重、易損壞，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用有一定的局限性。硅基紫外光電管需要附帶濾光片，這無疑會(huì)增加制造的復(fù)雜性并降低性能?！粼谶^去十幾年中，為了避免使用昂貴的濾光器，實(shí)現(xiàn)紫外探測器在太陽盲區(qū)下運(yùn)行，以材料和外延技術(shù)較為成熟的SiC、GaN為代表的寬帶隙半導(dǎo)體紫外探測器引起世界各國重視。一、引言◆在紫外探測器方面，目前已投入商業(yè)和軍事應(yīng)用的比較常見的是38◆寬禁帶半導(dǎo)體材料具有卓越的物理化學(xué)特性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢，用它們制作的器件在軍用、民用領(lǐng)域有更好的發(fā)展前景，一直受到半導(dǎo)體業(yè)界人士的關(guān)注?！舻怯捎诠に嚰夹g(shù)上的問題，特別是材料生長和晶片加工的難題，進(jìn)展一直十分緩慢。直到20世紀(jì)80年代后期至90年代初，SiC單晶生長技術(shù)和GaN異質(zhì)結(jié)外延技術(shù)的突破，使得寬禁帶半導(dǎo)體器件的研制和應(yīng)用得到迅速的發(fā)展?！粲肧iC、GaN材料制造實(shí)用化器件已經(jīng)在電力電子、射頻微波、藍(lán)光激光器、紫外探測器和MEMS器件等重要領(lǐng)域顯示出比硅和GaAs更優(yōu)異的特性，并開始取得非常引人注目的進(jìn)展。一、引言◆寬禁帶半導(dǎo)體材料具有卓越的物理化學(xué)特性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢，39由于SiC、GaN等寬禁帶半導(dǎo)體材料在軍事領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力，很多國家都開展了相關(guān)材料與器件的研究：◆美國軍方十分重視SiC、GaN器件，美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)、ONR、空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)、美國彈道導(dǎo)彈防御組織(BMDO)等部門一直把GaN微波功率器件作為重點(diǎn)支持的領(lǐng)域?！粼诿绹姺降闹С窒?，CREE公司于2001年已將GaNHEMT器件與相關(guān)的外延材料用航天飛機(jī)運(yùn)載到空間站并將它們安置在空間站的艙外，進(jìn)行軌道運(yùn)行試驗(yàn)，以便真實(shí)地評(píng)估器件的可靠性和抗輻照能力?！魹榱诉M(jìn)一步推進(jìn)寬禁帶半導(dǎo)體器件的發(fā)展，美國國防部在2001年啟動(dòng)寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃(WBSTI)，重點(diǎn)解決材料質(zhì)量和器件制造技術(shù)問題，促進(jìn)此類器件工程化應(yīng)用的進(jìn)展。一、引言由于SiC、GaN等寬禁帶半導(dǎo)體材料在軍事領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)40◆

相比之下，我國對(duì)寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件的研究起步晚，而且研究單位較少，存在生長設(shè)備落后、投入不足、缺少高質(zhì)量大尺寸的襯底、外延生長技術(shù)不成熟等問題，進(jìn)展較慢，還處在初步階段?！?/p>

雖然軍事上、民用上都迫切需要高性能、高可靠性的紫外探測器，但目前所研制的寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器還未達(dá)到商品化的程度。◆

紫外探測器的性能受到多方面因素的影響，要制備性能優(yōu)越的紫外探測器，可以從以下幾個(gè)問題入手：1）寬禁帶半導(dǎo)體材料的生長技術(shù)；2）寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器的關(guān)鍵工藝技術(shù)；3）探測器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。一、引言◆相比之下，我國對(duì)寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件的研究起步晚，而且41紫外探測器的主要參數(shù)包括暗電流、光電流、響應(yīng)度、量子效率和響應(yīng)時(shí)間等。1、紫外探測器的性能參數(shù)二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述紫外探測器的主要參數(shù)包括暗電流、光電流、響應(yīng)度、42

(1)光譜響應(yīng)特性

二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述◆當(dāng)不同波長的光照射探測器時(shí)，只有能量滿足一定條件的光子才能激發(fā)出光生載流子從而產(chǎn)生光生電流?！魧?duì)于半導(dǎo)體材料，要發(fā)生本征吸收，光子能量必須大于或者等于禁帶寬度，即對(duì)應(yīng)于本征吸收光譜，探測器對(duì)光的響應(yīng)在長波方面存在一個(gè)波長界限λ0，根據(jù)發(fā)生本征吸收的條件可得到本征吸收長波限的公式為(1)光譜響應(yīng)特性二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述43

(1)光譜響應(yīng)特性

二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述根據(jù)半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，可以算出相應(yīng)的本征吸收長波限?！飳?duì)于GaN材料而言，Eg=3.4eV，則GaN探測器的長波限λ0≈365nm。★對(duì)于4H-SiC材料，Eg=3.26eV，則其長波限λ0≈380nm。從計(jì)算結(jié)果可以看出，GaN、4H-SiC材料的本征吸收長波限都在紫外區(qū)。(1)光譜響應(yīng)特性二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述44

(2)響應(yīng)度

二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述光電響應(yīng)度是表征探測器將入射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)能力的一個(gè)參數(shù)。光電響應(yīng)度也稱光電靈敏度，定義為單位入射光功率與所產(chǎn)生的平均光電流之比，單位為A/W。由上式可知，R與λ成正比，所以短波長探測器的響應(yīng)度比起長波長的探測器來說響應(yīng)度較小。假設(shè)η=1，則當(dāng)波長為365nm時(shí)，響應(yīng)率R=0.294A/W；當(dāng)波長為200nm時(shí)，響應(yīng)率R=0.161A/W。(2)響應(yīng)度二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述45二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述

(3)量子效率量子效率分為內(nèi)量子效率和外量子效率：◆

內(nèi)量子效率定義為入射至器件中的每一個(gè)光子所產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)數(shù)目，即◆在實(shí)際應(yīng)用中，入射光的一部分在器件表面被反射掉，在有源層中被吸收部分的大小又取決于材料的吸收系數(shù)和厚度，所以實(shí)際上只是部分的Popt能被器件有效地吸收而轉(zhuǎn)化為光電流。定義外量子效率為二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述(3)量子效率46◆

寬禁帶半導(dǎo)體材料具有卓越的物理化學(xué)特性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢，用它們制作的器件在高功率、高溫、高頻和短波長應(yīng)用方面具有比Si、GaAs等器件優(yōu)越得多的工作特性，使得它們?cè)谲娪?、民用領(lǐng)域有更好的發(fā)展前景，一直受到半導(dǎo)體業(yè)界人士的關(guān)注?！?/p>

但是由于工藝技術(shù)上的問題，特別是材料生長和晶片加工的難題，進(jìn)展一直十分緩慢。直到20世紀(jì)80年代后期至90年代初，SiC單晶生長技術(shù)和GaN異質(zhì)結(jié)外延技術(shù)的突破，使得寬禁帶半導(dǎo)體器件的研制和應(yīng)用得到迅速的發(fā)展?！?/p>

用SiC、GaN材料制造實(shí)用化器件已經(jīng)在電力電子、射頻微波、藍(lán)光激光器、紫外探測器和MEMS器件等重要領(lǐng)域顯示出比硅和GaAs更優(yōu)異的特性，并開始取得非常引人注目的進(jìn)展。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器概述2、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器◆寬禁帶半導(dǎo)體材料具有卓越的物理化學(xué)特性和潛在的技術(shù)優(yōu)勢，47◆

SiC的熱導(dǎo)率、臨界擊穿電場、電子飽和速度等都比Si的高很多，與Si相比更適合于制造紫外光探測器。

◆用SiC制作的紫外光探測器對(duì)可見光和紅外光不敏感，這對(duì)于在可見光和紅外光背景中探測紫外輻射是非常重要的。

◆但由于SiC具有間接帶隙，使得探測器靈敏度受到限制。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(1)SiC紫外探測器◆SiC的熱導(dǎo)率、臨界擊穿電場、電子飽和速度等都比Si的48◆

GaN的禁帶寬度為3.4eV，是直接帶隙半導(dǎo)體，它的熱導(dǎo)、熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、擊穿電場和帶隙寬度都可與SiC相比。◆GaN還具有高的輻射電阻、易制成歐姆接觸和異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，這對(duì)制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的器件非常重要?！羧辖餉lxGa1-xN的禁帶寬度隨Al組分的變化可以從GaN(x＝0)的3.4eV連續(xù)變化到AlN(x=1)的6.2eV，因此理論上講利用這種材料研制的紫外探測器的截止波長可以連續(xù)地從365nm變化到200nm，是制作紫外探測器的理想材料之一。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介

(2)GaN基紫外探測器◆GaN的禁帶寬度為3.4eV，是直接帶隙半導(dǎo)體，它的熱導(dǎo)49◆

ZnO是一種新型的Ⅱ-Ⅵ族直接帶隙寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3.37eV。ZnO和GaN同為六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)，具有相近的晶格常數(shù)和Eg，且ZnO具有更高的熔點(diǎn)和激子束縛能以及良好的機(jī)電耦合性和較低的電子誘生缺陷。◆此外，ZnO薄膜的外延生長溫度較低，有利于降低設(shè)備成本，抑制固相外擴(kuò)散，提高薄膜質(zhì)量，也易于實(shí)現(xiàn)摻雜?！鬦nO薄膜所具有的這些優(yōu)異特性，使其在紫外光探測、表面聲波器件、太陽能電池、可變電阻等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用?！?/p>

ZnO薄膜傳感器具有響應(yīng)速度快、集成化程度高、功率低、靈敏度高、選擇性好、原料低廉易得等優(yōu)點(diǎn)。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介

(3)

ZnO基紫外探測器◆ZnO是一種新型的Ⅱ-Ⅵ族直接帶隙寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料50◆金剛石是禁帶寬度為5.45eV的寬帶隙半導(dǎo)體材料，具有高的載流子遷移率、高的擊穿電壓、高的熱導(dǎo)率、高摻雜性和化學(xué)惰性，是非常適合于制備探測器件的材料?！粲捎诮饎偸さ慕麕挾缺菺aN大，在短于230nm的紫外光部分，金剛石膜探測器有很大的光譜響應(yīng)，且具有很強(qiáng)的可見光盲性，它的光生電流比Si探測器高得多，信噪比及信號(hào)穩(wěn)定性也比Si的強(qiáng)。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(4)金剛石紫外探測器◆金剛石是禁帶寬度為5.45eV的寬帶隙半導(dǎo)體材料，具有高51二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介2、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器的結(jié)構(gòu)根據(jù)基本工作方式的不同，寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器可以分為光電導(dǎo)探測器（無結(jié)器件）和光生伏特探測器（結(jié)型器件），其中光生伏特探測器又分為肖特基勢壘型、金屬-半導(dǎo)體-金屬（MSM）型、pn結(jié)型、pin結(jié)型等。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介2、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器52幾種不同類型寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器結(jié)構(gòu)示意圖二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介2、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器的結(jié)構(gòu)幾種不同類型寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器結(jié)構(gòu)示意圖二、寬禁帶半導(dǎo)體53◆光電導(dǎo)探測器，簡稱PC探測器，是利用光電導(dǎo)效應(yīng)制作的光探測器?！粢粔K半導(dǎo)體體材料和兩個(gè)歐姆接觸即可構(gòu)成光導(dǎo)型結(jié)構(gòu)的紫外探測器?！艄鈱?dǎo)型紫外探測器具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝容易和內(nèi)部增益高等優(yōu)點(diǎn)，但不足之處是響應(yīng)速度慢、暗電流大。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(1)光導(dǎo)型紫外探測器◆光電導(dǎo)探測器，簡稱PC探測器，是利用光電導(dǎo)效應(yīng)制作的光探54◆實(shí)際上就是一個(gè)肖特基勢壘二極管，可集高的響應(yīng)度與低的暗電流于一身，具有響應(yīng)時(shí)間短、量子效率高、勢壘高度高、回避p型等優(yōu)點(diǎn)。◆但它存在一些問題：1）由于光照射半導(dǎo)體時(shí)必須通過金屬電極入射或者通過透明的襯底背面入射，因而入射光會(huì)受到較大損失。但是因?yàn)榇蠖鄶?shù)半導(dǎo)體在紫外波段都吸收很厲害，吸收系數(shù)一般較大，所以使用良好的抗反射層，使大部分光吸收在表面結(jié)附近是完全可以實(shí)現(xiàn)的；2）金屬-半導(dǎo)體接觸所形成的結(jié)比較淺，主要在半導(dǎo)體表面附近；3）肖特基結(jié)構(gòu)受表面態(tài)影響嚴(yán)重，表面態(tài)由很多深能級(jí)組成，可加劇光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合，從而降低器件的量子效率。要消除表面態(tài)是非常困難的，這在一定程度上制約了肖特基結(jié)構(gòu)器件的發(fā)展。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(2)肖特基勢壘紫外探測器◆實(shí)際上就是一個(gè)肖特基勢壘二極管，可集高的響應(yīng)度與低的暗電55◆

1985年德國半導(dǎo)體電子研究所率先發(fā)明了橫向結(jié)構(gòu)叉指狀電極的肖特基光電二極管(MSM-PD)，改善了傳統(tǒng)光電二極管的性能。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(3)MSM型紫外探測器◆此結(jié)構(gòu)是用平面線型叉指電極和半導(dǎo)體材料形成“背靠背”的雙肖特基勢壘。當(dāng)在電極上加上直流偏置電壓時(shí)，一個(gè)勢壘正向偏置，另一個(gè)勢壘則反向偏置，因此暗電流極小，幾乎比同種材料的光電導(dǎo)探測器的暗電流小3-5個(gè)數(shù)量級(jí)?！鬗SM型光伏探測器不需要進(jìn)行p型摻雜，具有響應(yīng)度高、速度快、隨偏壓變化小、制備工藝簡單、造價(jià)低、易于單片集成等優(yōu)點(diǎn)，得到人們的普遍關(guān)注?！?985年德國半導(dǎo)體電子研究所率先發(fā)明了橫向結(jié)構(gòu)叉指狀電56◆

pn結(jié)光伏型探測器是將結(jié)區(qū)做成一個(gè)pn結(jié)，當(dāng)適當(dāng)頻率的光照射探測器的有源區(qū)時(shí)，光生載流子在內(nèi)建電場的作用下在外電路形成光電流；◆它在一般的光伏工作模式下沒有內(nèi)增益，當(dāng)pn結(jié)正偏時(shí)導(dǎo)通，其暗電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光生電流，而反偏時(shí)，只有很小的暗電流，所以，探測器常常工作在反偏狀態(tài)；◆一般p區(qū)和n區(qū)的厚度遠(yuǎn)大于結(jié)區(qū)，所以電流主要由擴(kuò)散電流決定，而且主要取決于表層吸收產(chǎn)生的載流子，因此在很大程度上降低了探測器的響應(yīng)時(shí)間。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(4)pn結(jié)型紫外探測器◆pn結(jié)光伏型探測器是將結(jié)區(qū)做成一個(gè)pn結(jié)，當(dāng)適當(dāng)頻率的光57

二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(5)pin結(jié)型紫外探測器◆為有效地提高器件靈敏度和響應(yīng)速度，可以在p層和n層之間夾入一層本征的i層，以增加耗盡層的寬度?！魹槭筽in器件具有高的響應(yīng)速度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使光在耗盡區(qū)吸收，p層的厚度要較小?！粢话鉷in光電二級(jí)管工作于零偏（光伏模式）或反向偏置下（光電二極管模式），使光生電流和暗電流的差別最大，從而使靈敏度提高?！粼诓皇翘叩钠珘合?，隨反向偏壓的增加，不僅響應(yīng)率提高，而且響應(yīng)速度也提高，這是因?yàn)殡S偏壓的增加，耗盡區(qū)加寬，降低了結(jié)電容，因而有較小的RC時(shí)間常數(shù)。二、寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器簡介(5)pin結(jié)型58三、紫外探測器的應(yīng)用三、紫外探測器的應(yīng)用59寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測技術(shù)與傳統(tǒng)的紅外及其它光電探測方式相比具有不可比擬的技術(shù)優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：◆

在紫外區(qū)，由空間造成的紫外背景輻射較少，同時(shí)由于中紫外區(qū)位于太陽盲區(qū)，系統(tǒng)避開了最大的自然光源，信號(hào)檢測難度下降，虛警率下降，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈、等離子體輻射等產(chǎn)生的紫外輻射能作出準(zhǔn)確的判斷；◆紫外探測具有極低的誤報(bào)率；◆紫外探測屬于無源被動(dòng)探測，不輻射電磁波，隱蔽性好，從而具有較高的軍事價(jià)值；◆紫外探測技術(shù)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡化，不制冷，不掃描，重量減輕，體積減小。三、紫外探測器的應(yīng)用寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測技術(shù)與傳統(tǒng)的60三、紫外探測器的應(yīng)用

紫外探測器在軍事和民用方面