南大“镓敏光电”团队：国际首发宽禁带半导体EUV紫外探测器产品

图1：EUV光谱波长与频率范围分布

我国在半导体短波紫外探测器领域的产业化基础薄弱，200 nm以下紫外光辐照剂量监控和定标长期依靠进口探测器件，不仅受到西方国家的技术封锁，而且时刻存在断供风险。为了突破这一困境，南京大学宽禁带半导体团队在陆海和张荣教授的领导下，自2011年起就开展了200 nm以下短波紫外探测器的研制工作，于2013年首先实现了探测波长低至140 nm 的大感光面宽禁带AlGaN基VUV探测器，这是国内公开报道的第一只半导体真空紫外探测器；在此基础上，该团队进一步发展了探测波长低至5 nm的高量子效率EUV探测器技术，并通过其团队创建的产业化公司“苏州镓敏光电科技有限公司”（镓敏光电）成功进行了技术转化。经过多轮量产型芯片工艺开发与改进，以及系列工业级可靠性验证，“镓敏光电”于2021年10月首次发布4款VUV和EUV探测器芯片产品，分别面向193 nm和13.5 nm紫外光源辐照能量监测，并已开始向国内外若干大型公司批量供货。

在此次产品发布以前，国际上仅有美国Opto Diode公司可提供半导体真空紫外探测器和极紫外探测器产品，是基于特殊的Si基器件工艺。但是Si材料抗辐射能力弱、温度稳定性差和易受背景光干扰等固有缺点限制了Si基EUV探测器的进一步发展。以GaN和SiC为代表的宽禁带半导体材料因其可见光盲、高稳定性和抗辐照等系列性能优势，是制备新一代短波EUV探测器的优选材料。不同于传统Si材料技术路线，“镓敏光电”此次发布的VUV和EUV探测器芯片产品就是基于新型宽禁带SiC半导体材料，不仅暗电流低、量子效率高，而且根据已有的可靠性测试数据，未出现Si基探测器在高剂量深紫外光辐照下的性能退化问题。这一自主创新产品突破了现行的技术框架，必将对我国相关领域的技术进步起到重要推动作用。

图2：“镓敏光电”新发布的几款VUV和EUV紫外探测器产品

“苏州镓敏光电科技有限公司”（www.GaNo-Opto.com）是由南京大学宽禁带半导体团队创办的产业化公司，专业研发和生产新一代的高灵敏度紫外探测器件与应用模块，并提供与紫外探测相关的技术咨询与解决方案。“镓敏光电”在国内最早实现宽禁带半导体GaN和SiC紫外探测芯片的产业化，产品已批量应用于紫外消毒剂量监测、火焰探测、水质检测、气体污染物检测、生化体液检测、紫外固化过程监控，以及太阳紫外线指数监测等诸多领域。