Коррекция характеристик кремниевых фотодиодов путем применения ионной имплантации
This work was supported by the Ministry of Science and Higher Education within the State assignment FSRC «Crystallography and Photonics» RAS.
Асадчиков В.Е.1, Дьячкова И.Г.1, Золотов Д.А.1, Чуховский Ф.Н.1, Никитина Е.В.2
1Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и Фотоника" Российской академии наук, Москва, Россия
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: sig74@mail.ru
Поступила в редакцию: 16 января 2020 г.
В окончательной редакции: 27 января 2020 г.
Принята к печати: 27 января 2020 г.
Выставление онлайн: 26 марта 2020 г.
Рассмотрены результаты измерений электрофизических параметров кремниевых pin-фотодиодов после имплантации дефектообразующих ионов и последующей термической обработки, которые открывают новый способ уменьшения темнового тока и увеличения выхода годных приборов. Данные электрофизических измерений сопоставлены с результатами структурных исследований. Экспериментально установлена эффективность облучения протонами периферии n+-p-переходов для защиты поверхности pin-фотодиодов на основе высокоомного кремния. Определены оптимальные условия - режимы облучения протонами и последующего термического отжига (энергии E=100+200+300 кэВ, доза D=2· 1016 см-2, температура T=300oC, время t=2 ч), при которых происходит формирование поверхностного слоя с оптимальными для достижения минимальных темновых токов фоточувствительных площадок и охранного кольца характеристиками. Применение этих режимов к серийным pin-фотодиодам с глубиной залегания n+-p-переходов ~3 мкм позволило снизить темновой ток на порядок величины и повысить выход годных приборов. Ключевые слова: фотодиоды, имплантация протонов, термический отжиг, радиационные дефекты, темновой ток.
- И.П. Безродных, А.П. Тютнев, В.Т. Семенов. Радиационные эффекты в космосе. Влияние ионизирующего излучения на изделия электронной техники (М., АО "Корпорация ВНИИЭМ", 2017) ч. 3
- M. Bruel. Electron. Lett., 31 (14), 1201 (1995)
- В.В. Козловский. Модифицирование полупроводников пучками протонов (СПб., Наука, 2003)
- В. Губарев, А. Семенов, А. Сурма, В. Столбунов. Силовая электроника, 5, 108 (2011)
- S. Kirnstotter, M. Faccinelli, M. Jelinek, W. Schustereder, J.G. Laven, H.J. Schulze, P. Hadley. Sol. St. Phenomena, 205-206, 311 (2014)
- И.Г. Дьячкова, Е.Г. Новоселова, И.С. Смирнов. Тр. XXV Междунар. конф. "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 2015) с. 539
- H. Schmalzwasser, A. Richter. In: Wissenschaftliche Zeitschrift der Friedrich-Schiller-Universitaet Jena (Jena, Friedrich-Schiller-Universitaet, 1986) 35 (4), p. 505
- P. Wendland. Optical Spectra, 7 (10), 33 (1973)
- С. Зи. Физика полупроводниковых приборов (М., Энергия, 1984)
- Физика поверхности полупроводников. Сб. статей, пер. с англ. под ред. Г.Е. Пикуса (М., Изд. иностр. лит., 1959)
- P. Wendland. Electro-Optical Systems Design, 8, 48 (1970)
- Б.М. Вул. Физика диэлектриков и полупроводников (М., Наука, 1988)
- П.А. Александров, Е.К. Баранова, И.В. Баранова, В.В. Бударагин, В.Л. Литвинов. Тр. XII Междунар. совещ. "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 2002) с. 149
- А.Ф. Буренков. Таблицы параметров пространственного распределения ионно-имплантированных примесей (Минск, БГУ, 1980)
- В.Е. Асадчиков, И.Г. Дьячкова, Д.А. Золотов, Ф.Н. Чуховский, Л.М. Сорокин. ФТТ, 61 (8), 1437 (2019)
- В.Е. Асадчиков, И.Г. Дьячкова, Д.А. Золотов, Ф.Н. Чуховский, Л.М. Сорокин. ФТТ, 61 (10), 1754 (2019)
- В.Е. Асадчиков, И.Г. Дьячкова, Д.А. Золотов, Ю.С. Кривоносов, В.Т. Бублик, А.И. Шихов. ИВУЗ. МЭТ, 22 (1), 11 (2019)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
