Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2024, выпуск 7 » Статья стр. 358
<<<>>>
Исследование температурной зависимости темновых токов pin-фотодиодов на основе эпитаксиальных гетероструктур In0.83Ga0.17As/InP с метаморфными буферными слоями
Российский научный фонд, Проведение инициативных исследований молодыми учеными, 22-79-00146
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Госзадание, FSRM-2022-0002
Василькова Е.И.1, Баранцев О.В.1, Баранов А.И.1, Пирогов Е.В.1, Воропаев К.О.2, Васильев А.А.2, Карачинский Л.Я.1,3, Новиков И.И.1,3, Соболев М.С.1
1Санкт-Петербургский Академический университет Российской академии наук им. Ж.И. Алфёрова, Санкт-Петербург, Россия
2АО «ОКБ-Планета», Великий Новгород, Россия
3Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Email: elenvasilkov@gmail.com
Поступила в редакцию: 19 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 10 октября 2024 г.
Принята к печати: 10 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2024 г.
PDF версия
Методом взрывной фотолитографии изготовлены кристаллы pin-фотодиодов спектрального диапазона 2.2-2.6 мкм на основе наногетероструктур InAlAs/In0.83Ga0.17As/InP, полученных методом молекулярно-пучковой эпитаксии. Конструктивной особенностью предложенных гетероструктур является включение метаморфных буферных слоев InAlAs для последующего малонапряженного роста активной области In0.83Ga0.17As. Из электрохимической вольт-фарадной характеристики получен вид распределения носителей заряда по структуре, определена концентрация носителей 2·1016 см-3 в активном слое In0.83Ga0.17As. Исследованы темновые вольт-амперные характеристики кристаллов pin-фотодиодов с типичными (~2 мА/см2 при -10 мВ) и завышенными (~3 мА/см2 при -10 мВ) значениями темновых токов, взятых с одной пластины, в диапазоне температур 80-300 K. Продемонстрирована связь механизмов генерации темнового тока, ассоциируемых с прорастающими дислокациями в активной области фотодиода, с увеличением плотности темнового тока в диапазоне обратных напряжений 0.3-1 В. При малом приложенном смещении -10 мВ в обоих образцах кристаллов фотодиодов обнаружен доминирующий вклад процессов поверхностной рекомбинации и туннелирования носителей заряда через глубокие уровни при температурах 180-240 K, и генерации-рекомбинации носителей заряда в области объемного заряда при 260-300 K в образование темновых токов. Ключевые слова: фотодетекторы ближнего ИК диапазона, темновые токи, метаморфные гетероструктуры, вольт-амперная характеристика, электрохимическое вольт-фарадное профилирование.
  1. И.Д. Бурлаков, Л.Я. Гринченко, А.И. Дирочка, Н.Б. Залетаев. УПФ, 2 (2), 131 (2014)
  2. X. Chen, Y. Gu, Y. Zhang. Epitaxy and device properties of InGaAs photodetectors with relatively high lattice mismatch, in Epitaxy (IntechOpen, Rijeka, 2018)
  3. L.Y. Karachinsky, T. Kettler, I.I. Novikov, Y.M. Shernyakov, N.Y. Gordeev, M.V. Maximov, N.V. Kryzhanovskaya, A.E. Zhukov, E.S. Semenova, A.P. Vasil'ev. Semicond. Sci. Technol., 21 (5), 691 (2006)
  4. A.Yu. Egorov, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, A.V. Babichev, T.N. Berezovskaya, V.N. Nevedomskiy. Semiconductors, 49 (10), 1388 (2015)
  5. A.Yu. Egorov, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, A.V. Babichev, V.N. Nevedomskiy, V.E. Bugrov. Semiconductors, 50 (5), 612 (2016)
  6. Е.И. Василькова, Е.В. Пирогов, М.С. Соболев, Е.В. Убыйвовк, А.М. Мизеров, П.В. Середин. Конденсированные среды и межфазные границы, 25 (1), 20 (2023)
  7. X.Y. Chen, Y. Gu, Y.G. Zhang, Y.J. Ma, B. Du, H.Y. Shi, W.Y. Ji, Y. Zhu. Infr. Phys. Technol., 89, 381 (2018)
  8. X. Ji, B. Liu, H. Tang, X. Yang, X. Li, H. Gong, B. Shen, P. Han, F. Yan. AIP Adv., 4 (8), 087135 (2014)
  9. Е.И. Василькова, Е.В. Пирогов, К.Ю. Шубина, К.О. Воропаев, А.А. Васильев, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, О.В. Баранцев, М.С. Соболев. Конденсированные среды и межфазные границы, 26 (3), 417 (2024)
  10. Y. Liu, Y. Ma, X. Li, J. Fang. IEEE J. Quant. Electron., 56 (2), 1 (2020)
  11. Z. Jiao, T. Guo, G. Zhou, Y. Gu, B. Liu, Y. Yu, C. Yu, Y. Ma, T. Li, X. Li. Electronics, 13, 1339 (2024)
  12. L. Wan, X. Shao, Y. Ma, S. Deng, Y. Liu, J. Cheng, Y. Gu, T. Li, X. Li. Infr. Phys. Technol., 109, 103389 (2020)
  13. C.-C. Huang, C.-L. Ho, M.-C. Wu. IEEE Electron Dev. Lett., 36 (10), 1066 (2015)
  14. I. Shafir, N. Snapi, D. Cohen-Elias, A. Glozman, O. Klin, E. Weiss, O. Westreich, N. Sicron, M. Katz. Appl. Phys. Lett., 118 (6), 063503 (2021)
  15. Y. Liang, W. Zhou, X. Zhang, F. Chang, N. Li, Y. Shan, Y. Zhang, F. Ye, C. Li, X. Su, C. Yang, H. Hao, G. Wang, D. Jiang, D. Wu, H. Ni, Y. Xu, Z. Niu, Y. Zheng, Y. Shi. Appl. Phys. Lett., 125 (14), 141103 (2024)
  16. P.R. Thompson, T.C. Larason. Method of measuring shunt resistance in photodiodes, in 2001 Measurement Sci. Conf. (2001)
  17. Н.И. Яковлева, К.О. Болтарь. Прикл. физика, 3, 66 (2015)
  18. S.M. Sze. Physics of semiconductor devices (John Wiley \& Sons, 1969)
  19. Н.И. Яковлева. УПФ, 6 (3), 231 (2018)
  20. А.В. Сорочкин, В.С. Варавин, А.В. Предеин, И.В. Сабинина, М.В. Якушев. ФТП, 46 (4), 551 (2012)
  21. K. Taguchi. P-I-N Photodiodes, in WDM Technologies: Active Optical Components (Elsevier, 2002)
  22. Q. Smets, D. Verreck, A.S. Verhulst, R. Rooyackers, C. Merckling, M. Van De Put, E. Simoen, W. Vandervorst, N. Collaert, V.Y. Thean, B. Soree, G. Groeseneken, M.M. Heyns. J. Appl. Phys., 115 (18), 184503 (2014)
  23. Y.P. Varshni. Physica, 34 (1), 149 (1967)

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme