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氮化鎵基微型紫外傳感器應用

1.     器件概述

氮化鎵（GaN）基微型紫外傳感器屬于直接帶系光電探測器，具有高靈敏度、高響應穩定性和線性度等特點。通過摻入Al組分可以調制器件響應截止波長，改變組份AlGaN的禁帶寬度可從3.4eV（GaN）到6.2eV（AlN），其截止波長可從365nm（GaN）到200nm（AlN）。與傳統的硅CCD相比，AlGaN探測器具有日盲、紫外區高量子效率、低暗電流/低噪聲等優點。與SiC相比AlGaN具有吸收系數大、截止波長銳利、響應速度快、異質結易實現、響應波段可調等優點。

2.     器件性能

3.     器件應用

紫外探測器可以用于生化傳感器（臭氧探測、污染探測、生物藥劑探測等），火焰探測（火警系統、導彈羽煙探測、燃燒引擎控制），空間光通訊（衛星內、衛星間通訊），發光器件校準，紫外成像等方面。應用范圍涵蓋軍事、科學研究、工農業生產及日常生活等方面。

紫外線傳感器可以監測日光對人體皮膚作用的紫外指數，用于戶外日常太陽紫外線的預報，通過對人體傷害較大的紫外譜段進行監測，從最大程度上指導對太陽紫外照射損傷的防護。紫外探測還可用于環境污染監測、刑事偵查等領域。利用紅外、紫外的不同特性，對紅外及紫外圖像融合后可以探測海水表面極薄層油污染以及油層厚度。紫外指紋儀主要用來提取殘留的指紋和其它法庭感興趣的證據。尤其是再現非光滑表面和陳舊的殘留指紋時，功能獨特、圖像清晰。可在無需遮光和對被檢物做任何物理、化學處理條件下，快速搜索現場，實時顯示。紫外線傳感器還可監測醫療系統內殺菌燈管紫外線照射強度，對老化和失效卻始終沒有標準的儀器設備進行檢測和鑒定，為醫療行業、食品行業等普遍使用紫外線消毒的場合提供有效的消毒保證。

從研制性能優良的GaN基p-i-n紫外探測器的要求出發，圍繞體積小、性能高和均勻性優良等器件制備的關鍵工藝和與器件光電性能密切相關的器件物理問題和機械加工問題展開。目前研制出SMD封裝的微型傳感器（3.5mm×2.8mm×1.8mm），不但具備紫外線傳感器應該具有的所有功能，還因其成本低廉、體積小巧，同時適用于更廣的民用電子類消費品領域，成為護膚防曬、化妝品質量檢測、太陽鏡護眼功能測試、有害氣體濃度在線檢測等消費品的核心元件。