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.

 

© Foto Fraunhofer IAF

Photostrom-Messung an AlGaN-basierten UV-Detektoren.

© Foto 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 Improved AlGaN p-i-n photodetectors for monitoring of ultraviolet radiation. Albrecht, B.; Kopta, S.; John, O.; Rütters, M.; Kunzer, M.; Driad, R.; Marenco, N.; Köhler, K.; Walther, M.; Ambacher, O.
In: IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 20, 2014, 380250