본 논문에서는 저 Al 함유량의 p형 구배 Al<x>Ga<1-x>N 층과 고/저 Al 함유량 AlGaN 배증층을 가지는 후방입사형 p-i-n-i-n 흡수 배증 구역 분리 특수 AlGaN 태양광 블라인드 자외선 애벌랜치 포토다이오드(Avalanche Photodiode, APD)를 설계하고, APD의 태양광 블라인드 반응을 개선하기 위해 AlN/Al<0.64>Ga<0.36>N 분포형 브래그 반사기를 삽입하였다. 특수 설계된 AlGaN APD의 실험적 성장 조건을 위해 Atlas-Silvaco 시뮬레이션 소프트웨어로 해당 소자 구조를 시뮬레이션하였으며, 기존 구조 APD와 비교하였다. 연구 결과 특수 설계된 APD가 기존 APD보다 우수한 광전 특성을 보임을 확인하였다. 설계된 APD는 더 높은 정공 충돌 이온화 계수와 외부 인가 전장과 같은 방향의 고분극 전장을 동시에 발생시켜 기존 APD에 비해 6.11×10⁴의 애벌랜치 증폭 이득을 가지며, 이는 10배 향상된 수치이고, 애벌랜치 붕괴 전압이 크게 감소하였다. 설계된 APD는 우수한 광전 특성을 갖고 있어 AlGaN 기반 APD 성장에 견고한 이론적 기초를 제공한다.

광전자 소자;애벌랜치 포토다이오드;AlGaN;분극 전장;분포형 브래그 반사기