文 献 综 述
1 引言
自上世纪初，随军事发展需求的不断扩大，人类对不可见光可视化的应用逐渐成熟，利用外光电效应不断发展出各类光电子器件。光电阴极作为光电子器件的重要组成部分，其光电转换性能直接影响整个光电器件的使用效果。同时随着半导体材料研究与制备技术的进步，III-V族化合物半导体近年来成为了制备太阳能光电池以及紫外探测器件的重要材料，被愈来愈普遍地被使用。紫外光电探测器件被广泛应用于天文观测，航空航天，导弹预警和电晕探测[1,2]。其中，GaN作为第三代直接带隙半导体，由其宽禁带以及与传统材料相比所具有的耐高温、抗腐蚀等优良特性被认为是用于紫外光电探测器件的优秀半导体材料。
2 GaN材料基本性质
2.1 物理性质
GaN一种具有较大禁带宽度的半导体，属于所谓宽禁带半导体之列。GaN是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材料，熔点约为1700℃，GaN具有高的电离度，在Ⅲ-V族化合物中是最高的(0.5或0.43)。GaN的晶体结构包括，六方纤锌矿结构、立方闪锌矿结构和立方熔岩矿结构[18]。在常压下，GaN晶体一般是六方纤锌矿结构或者立方闪锌矿结构。只有在极端高压的情况下，立方熔岩矿结构才会存在。立方GaN材料的生长比较困难，所以目前广泛应用的是六方GaN材料。
2.2 光学性质
GaN的光学特性得到人们的广泛关注，是因为它在蓝光、紫外光、绿光和紫光发射器件上的应用。GaN基材料的禁带宽度可以通过掺杂的方法使其从l.89eV(1nN)到3.4eV(GaN)再到6.2eV(AIN)之间连续的变化，相对应的是656nm到200nm波长的发光区，这个波段包括了整个可见光区，同时也覆盖了紫外光区，所以它非常适合用来制造各种光电子器件，比如发光二极管和激光器。
2.3 电学性质
GaN器件性能的优劣主要由它的电学性质决定。一般非掺杂的GaN都呈n型，都存在较高的n型本征载流子浓度，载流子浓度大于1018cm-3，最好的样品的本征载流子浓度约为4times;1016cm-3，这是由于N空位引起的。GaN的掺杂一般通过掺Si制n型半导体，掺Mg制作p型半导体，n型掺杂技术比较成熟。由于一般情况下制备的p型样品都是高补偿的，这个困难曾经限制了GaN器件的发展。在1999年，Akasaki和Nakamura等人[19]首次通过低能电子束辐照(LEEBI)和热退火处理技术，实现了Mg掺杂GaN样品的P型化，把载流子的浓度可以控制在1011cm-3～1020cm-3之间。
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