氮化镓光电集成芯片与应用
凝聚态物理-北京大学论坛 2026年第21期(No.662 since 2001)
摘要 (Abstract) :
三族氮化物半导体(group III-Nitrides),包括GaN,AlN,InN及其合金材料,由于它们是直接带隙半导体且禁带宽度可以从0.6 eV连续可调至6.2 eV,是制备光电子器件(LED,激光器,探测器等)的理想材料之一,工况模式下器件的光谱工作范围可以覆盖整个从深紫外200 nm到近红外波段。其中,基于AlGaN/GaN异质结的紫外光电子器件,由于其工作波长短,且光子能量相较于可将光具有更高的能量,在日盲光通信,智能光成像与探测领域中扮演着重要的角色。本次报告将围绕氮化镓基新型紫外光电子器件物理、集成与智能芯片研发,提出了一系列氮化镓基光电集成芯片新架构(新型场效应调控三电极光电集成二极管、超高响应度类雪崩光电晶体管、垂直单片集成与级联二极管架构等),并展示了它们在高速日盲光通信、微型紫外光谱仪和光谱成像芯片、雪崩探测及感存算一体成像芯片中的创新应用。