[00318026]碳化硅紫外光电探测器

一、项目简介

现今，高响应度光电倍增管(PMT)为最广泛应用于微弱紫外信号的探测器，然而由于其体积大、易损坏、需要高精度高压电源、无法实现阵列探测和价格高等因素的制约，研制碳化硅紫外雪崩光电探测器取代光电倍增管已经成为近年来国际上光电探测领域的研究热点。与光电倍增管相比，碳化硅紫外光电探测器具有体积小、可制作焦平面阵列探测、结构简单、可在室温下工作、成本低等优点。随着碳化硅材料和其器件制备技术的不断发展，其紫外光电探测器性能指标有望达到甚至超过光电倍增管。

二、技术成熟度

本研究小组已就肖特基势垒光电二极管、MSM光电二极管、p-i-n光电二极管和雪崩光电二极管等各种结构碳化硅光电器件光电特性的模拟研究和制备关键工艺开展了一些基础理论和应用研究。目前已经成功实现面积200 × 200 m2-2000 × 2000 m2的碳化硅p-i-n单管和128×1线阵列的量产，峰值绝对光谱响应度约为0.13A/W，暗电流密度约为1nA/cm2。已研制出具有Al2O3/SiO2增透膜的MSM结构碳化硅紫外光电探测器，10V偏压下暗电流密度约为3nA/cm2。已研制出高性能低雪崩电压的SACM结构碳化硅雪崩光电二极管，单倍倍增工作电压条件下，暗电流密度约为3nA/cm2，在90%击穿电压（70V）下，器件的暗电流密度小于0.4μA/cm2，当倍增因子M=1000时，器件的暗电流密度约为3μA/cm2。器件获得较低的雪崩击穿电压为77.6V，而且在临界雪崩击穿时倍增因子高达106。

三、应用范围

碳化硅紫外光电探测器具有极高的军事和民用价值，主要应用于太空研究，环境检测，医疗以及国防领域。在军事上可用于导弹跟踪、火箭发射、飞行器制导以及生化武器的探测等，在现实生活中可用于火灾监测、汽车尾气监测、紫外通信以及紫外辐射测量等，在环保、医学等其它领域也有着广泛的应用前景。

四、投产条件和预期经济效益

主要原料为碳化硅晶体材料，国内市场供应充足。半导体器件制备生产过程不污染环境。对于年产10万颗碳化硅紫外光电探测器，预计流片费用100万，测试设备投资300万元（不包括厂房、公用工程等），年销售额600万元。

五、合作方式

技术转让或联合生产，具体合作方式可商议。