近日，中南大學汪煉成教授（通訊作者）課題組采用MOCVD 在藍寶石（002）上外延生長了1.5 μm厚的AlN材料，AlN材料相關參數測試為電子濃度1×1014 cm-3，電子遷移率135 cm2V-1s-1，載流子壽命1×10-8 s，對應200 nm光吸收系數1×105 cm-1，XRD測試結果AlN為002面半高寬0.22度，透過率測試結果顯示材料吸收波長在200 nm處急速下降。

在材料參數測試完以后，作者對AlN材料進行光刻，形成叉指電極圖案，然后采用ICP（ICP Power （W）： 450; （RF） / 75， Cl2： 40 sccm， BCl3： 5sccmAr2： 5sccm）刻蝕深度分別為0.5 μm、1.0 μm和1.3 μm。再采用磁控濺射沉積1.4 μm厚的Ni金屬，最后采用丙酮去除光刻膠和多余Ni金屬得到3D-MSM器件，并且把刻蝕1.3 μm器件倒裝鍵合在有基板電路的硅襯底上，形成背入射式FC-3DMSM器件。

同時，作者也制作了未刻蝕的MSM器件作為對比。器件制作完成后，采用紫外測試系統對器件進行光電特性測試，測試系統包括光學平臺、卓立漢光氘燈 （ZOLIX LSDS-30-DZ01， Spectrum： 180-400 nm， Power： 30 W）、 單色儀 （Bandpass： 5 nm），光功率計、屏蔽箱和吉時利4200 SCS參數分析儀。

測試結果顯示在8V偏壓下FC-3DMSM、3D-MSM （0.5 μm）、3D-MSM （1 μm）光電流比未刻蝕MSM器件分別增大78%、52%、48%；在2V偏壓下200 nm光波長處MSM、3D-MSM （0.5 μm）、FC-3DMSM器件響應度分別為0.0065 A/W、0.008 A/W和0.0096 A/W，3D-MSM（0.5 μm）和FC-3DMSM 器件比MSM器件響應度提高23%和47%。

由于吉時利4200 SCS 參數分析儀測試數據最小間隔為8毫秒，無法測得器件的響應時間和遲豫時間。在此基礎上，我們技術團隊采用APSYS半導體芯片設計軟件，對實驗中每個器件進行了對應的仿真計算，計算過程中采用與實驗測試參數一致的設置，計算結果顯示MSM器件響應時間為3.2 ns，遲豫時間為5.77 ns。

3D-MSM（0.1 μm）、3D-MSM（0.2 μm）、3D-MSM（0.5 μm）、FC-3DMSM（1.3 μm）、FC-3DMSM（1.4 μm）器件響應時間分別為2.94 ns、2.91 ns、2.61 ns、2.90 ns和2.93 ns，遲豫時間分別為5.77 ns、4.2 ns、4.12 ns、2.92 ns和2.97 ns。3D-MSM（0.5 μm）器件上升時間比MSM器件提升了18.4%，遲豫時間減小了48%。

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