第三代半导体紫外探测材料及器件关键技术

国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项

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以碳化硅和氮化物为代表的宽禁带半导体是近年来国内外重点研究和发展的新型第三代半导体材料,具有禁带宽度大、导热性能好、电子饱和漂移速度高以及化学稳定性优等特点,用于工作在紫外波段的光电探测器件,具有显著的材料性能优势。我国在宽禁带半导体材料和固态紫外探测研究领域具有良好的基础,与国际先进水平同步。面向新的应用需求和科学技术的发展,迫切要求在宽禁带半导体雪崩光电探测器技术领域取得新的突破,以适应信息技术发展和国家安全的重大需要,这就要求我们对固态紫外探测技术的科学和核心技术问题进行深入系统地研究,实现技术跨越。

本项目面向量子信息、医学成像、深空探测和国防预警等应用,计划开展高增益、低噪音AlGaN基日盲APDSiC紫外单光子探测器、相关成像阵列及紫外成像系统研究;通过从材料生长到器件研制、再到系统集成和应用演示的全链条、一体化技术攻关研究,有力推动宽禁带半导体紫外探测技术的实用化进程。项目的承担单位由南京大学、华中科技大学、东南大学、清华大学、中山大学、厦门大学、西安交通大学、华东师范大学、中国电子科技集团公司第55 研究所、中科院长春光机所、思源电气股份有限公司、青岛杰生电气有限公司、江苏新广联半导体有限公司、东莞市天域半导体科技有限公司等14 家单位构成。

项目成员单位在宽禁带半导体外延生长领域实力雄厚,分别在MOCVD生长高晶体质量AlN模板和AlGaN材料、AlGaN材料的p型掺杂、和低背景载流子浓度SiC外延生长方面处于国际或国内领先水平;同时,项目牵头单位南京大学不仅是国内唯一实现SiC 紫外单光子探测器的单位,并且在国际上长期保持AlGaN基日盲APD雪崩增益的最高纪录。各成员单位基于前期的合作基础,优势互补,承担本项目属于强强联合。项目将从科学研究到技术创新形成综合解决方案,取得一批自主知识产权和前沿性成果,造就一支具有国际水平的创新团队,推动相关产业的发展壮大,为我国紫外探测技术的发展和实用化进程提供研究基础和全方位支撑。

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