Evaluierung von AlGaN Avalanche-Photodioden für Einzelphotonendetektion im solar-blinden UV

UV-Detektoren aus dem Halbleitermaterial Aluminium-Gallium-Nitrid (AlGaN) zeigen vielversprechende Eigenschaften. So lässt sich beispielsweise der empfindliche Spektralbereich über das Bauelementdesign und die Zusammensetzung breit- oder auch schmalbandig präzise einstellen. Das Fraunhofer IAF arbeitet an der Entwicklung von hochempfindlichen Avalanche-Photodioden, mit dem Ziel, diese zur Detektion äußerst schwacher Signale bis hin zur Einzelphotonendetektion im Geiger-Modus einzusetzen. Die Projektarbeiten konzentrieren sich auf den solar-blinden ultravioletten Bereich unterhalb 280 nm, welcher für Warnsensorik-Anwendungen von besonderem Interesse ist.

 

© Fraunhofer IAF

Photostrom-Messung an AlGaN-basierten UV-Detektoren.

© Fraunhofer IAF

Prozessierte AlGaN Avalanche-Photodioden auf 1’’ AlN-Substrat.

Projekttitel EvaSolar II − Evaluierung von AlGaN Avalanche-Photodioden für Einzelphotonendetektion im solar-blinden UV
 
Laufzeit 2015 – 2017  
Fördermittelgeber Bundesministerium der Verteidigung
 
Projektleiter Dr. Robert Rehm  
Ziele
  • Entwicklung von AlGaN Avalanche-Photodioden (APDs) für das solar-blinde UV < 280 nm
  • Entwurf und Simulation geeigneter Schichtstrukturen
  • Epitaxie von AlGaN-Schicht­strukturen auf gitterangepassten Saphir- und AlN-Substraten
  • Bewertung der elektrisch-optischen Eigenschaften im linearen und Geiger-Modus
 
Publikation Avalanche multiplication in AlGaN-based heterostructures for the ultraviolet spectral range“, L. Hahn, F. Fuchs, L. Kirste, R. Driad, F. Rutz, T. Passow, K. Köhler, R. Rehm, and O. Ambacher, accepted for publication in APPLIED PHYSICS LETTERS 112  (2018)