高性能背面光照Hg_(0.78)Cd_(0.22)Te/CdTe(λ_(截止)=10微米)平面型二极管

在Hg_(1-x)Cd_xTe(x=0.22)外延层上制备了平面型红外光电二极管。Hg_(1-x)Cd_xTe外延层是用液相外延技术在CdTe衬底上生长。用离子注入法形成n~ -p结区。测得二极管的R_0A乘积在40K时为～10~5欧厘米~2,在20K时为～10~7欧厘米~2。据认为,这些R_0A值是所报导的具有相近截止波长约HgCdTe光电二极管的最高值。发现,在77～40K之间二极管的R_0A受产生-复合电流的限制。还分析了电场板极偏压对二极管性能的影响。     

1-3微米光谱区外延HgCdTe/CdTe光电二极管

已经成功地生长出用于1—3微米波段的有不同组分的HgCdTe/CdTe外延层。通过注入硼生长p-型层或两面注入生长p-型和n-型层以形成n~+/p结。在没有增透膜时,短波红外HgCdTe光电二极管的量子效率为55～56％。在室温下,截止波长为1.39微米的二极管,其零偏电阻—面积乘积(R_0A)是4×10~4欧姆-厘米~2。截止波长为2.4微米的光电二极管,在195K下,测量得的R_0A乘积同样是～10~4欧姆一厘米~2。二极管的R_0A乘积与能隙和温度的依赖关系,与受产生—复合模型限制的体晶的结果非常吻合。短波红外二极管的击穿电压可从12伏变到130伏以上,这要看Cd的组分(x)和本底载流子浓度而定。     

碲镉汞离子注入结的性能

用离子注入Hg_(0.71)Cd_(0.29)Te形成的n—p结,其结构存在有离子注入损伤。在受主浓度为4×10~(16)cm~(-3)的p型衬底上,用Ar、B、Al和P离子注入,已制备出n—p结光电二极管。当注入剂量在10~(13)—5×10~(14)cm~(-2)范围内时,注入n型层的特点是薄层电子浓度为10~(14)—10~(15)cm~(-2),电子迁移率高于10~3cm~2V~(-1)s~(-1)。光电二极管截止波长为5.2μm,量子效率高于80%。77K时,动态电阻与表面积的乘积大于2000 Ω·cm~2。详细地研究了动态电阻对温度的依赖关系,结电容与反向电压的关系符合线性缓变结模型。用栅—控二极管对77K时的反向电流特性进行了研究。结果表明,对于表面电位的两极来说,反向击穿是由表面处场—感应结内的带问隧道决定的。     

双层液相外延碲镉汞光电二极管

采用液相外延技术,在CdTe衬底上连续生长P-和n-型外延层,制成了高性能的HgCdTe光电二极管。对Hg_(0.68)Cd_(0.32)Te(λ_(co)=4.0微米,200K)而言,这种二极管在高温下具有高的电阻面积(R_0A)乘积,已知道在283和200K时,R_0A乘积分别为1和30欧姆厘米~2,所生长的结型二极管的饱和电流密度达0.12安/厘米~2。     

铅—锡硫族化合物光电二极管的结构对其量子效率和R_0A乘积的影响

确定了铅—锡硫族化合物光电二极管获最大量子效率的条件。分析了光电二极管的结构对其量子效率和对R_0A乘积的影响。业已表明,当表面复合速度在O≤s_1≤10~4米/秒和结深不少于0.2L(L是少数载流子扩散长度)时,R_0A乘积与结两边都是厚层区的二极管的(R_0A)。乘积相差0.3～2倍。     

用Be和Mg离子注入制备InSb平面光电二极管

采用离子注入受主杂质Be和Mg的方法已经制作出,InSb平面P—N结光电二极管。两种离子的掺杂效率均约50%,两种掺杂法都能制出优异的光电二极管。77°K时,直径20密耳的二极管,其零偏压阻抗的典型值为6兆欧,峰值波长5.3μm处的量子效率达60—70%;77°K背景的探测率是2×10~(12)cmHz~(1/2)(H_z)W。用场极保护环来调节二极管周界线的表面势,使之达到最佳性能。     

混合焦平面最佳性能对R_0A的要求

引言目前,低背景条件下工作的高性能光电红外传感器的发展方向正逐渐趋向于由本征探测器材料和焦平面硅多路调制器组成的混合焦平面器件。在以分立光电二极管探测器/前放结构为基础的焦平面器件中,为达到背景限性能,对探测器的要求极为严格,这往往也就是要求背景散粒噪声远大于热产生暗电流散粒噪声。一些文章所研究的混合IRCCD中的二极管在零偏时达不到背景限性能要求。本文将研究零偏时满足最低背景限性能要求(R_0A要求)的二极管阵列,并研究对二极管的工作特性可能有些什么附加的要求。这些附加要求可能要使二极管在工作状态下的R_0A比零偏R_0A大几个数量级。这类较高的动态阻抗常由对二极管加反偏来实现。这就把对阻抗的要求转变为对漏电流或隧道电流的要求,以使二极管能在足够的反偏范围内满意地工作。     

用分子束外延法生长的Hg_(1-x)Cd_xTe制作的红外光电二极管

用分子束外延(MBE)方法在Cd Te(111)B衬底上生长了0～20μm厚.具有器件品质的Hg_(1-x)Cd_xTe(0.26相似文献   

替代衬底上的碲镉汞长波器件暗电流机理

基于暗电流模型,通过变温I-V分析长波器件(截止波长为9~10μm)的暗电流机理和主导机制.实验对比了不同衬底、不同成结方式、不同掺杂异质结构与暗电流成分的相关性.结果表明,对于B+离子注入的平面结汞空位n~+-on-p结构,替代衬底上的碲镉汞(HgCdTe)器件零偏阻抗(R0)在80 K以上与碲锌镉(CdZnTe)基碲镉汞器件结阻抗性能相当.但替代衬底上的HgCdTe因结区内较高的位错,使得从80 K开始缺陷辅助隧穿电流(I_(tat))超过产生复合电流(I_(g-r)),成为暗电流的主要成分.与平面n~+-on-p器件相比,采用原位掺杂组分异质结结构(DLHJ)的p~+-on-n台面器件,因吸收层为n型,少子迁移率较低,能够有效抑制器件的扩散电流.80 K下截止波长9.6μm,中心距30μm,替代衬底上的p~+-on-n台面器件品质参数(R0A)为38Ω·cm2,零偏阻抗较n-on-p结构的CdZnTe基碲镉汞器件高约15倍.但替代衬底上的p+-on-n台面器件仍受体内缺陷影响,在60 K以下较高的Itat成为暗电流主导成分,其R0A相比CdZnTe基n~+-on-p的HgCdTe差了一个数量级.     

用铍和镁离子注入制造平面型锑化铟光电二极管

目前,已经可以通过铍和镁受主的离子注入来制造锑化铟的平面p-n结光电二极管。二种离子掺杂效率大约可有50%,而且它们各自都能制造良好的光电二极管。77°K 时,20密耳直径的二极管零偏压阻抗典型值为6兆欧。在峰值波长5.3微米时,测得的量子效率为60—70%;77°K 背景的探测度为2×10~(12)厘米·赫~(1/2)/瓦。为了获得最佳性能,利用场板极保护环来调整二极管周边的表面电位。     

用激光诱发淀积的Hg_(0.7)Cd_(0.3)Te外延生长

在130℃用激光诱发淀积法(LAD)在(111)A面CdTe衬底上生长了n型Hg_(0.7)Cd_(0.3)Te。在77K,其电子迁移率为4000～7000cm~2/V·s,载流子浓度为(0.7～3)×10~(16)cm~(-3)。外延薄膜经过410℃退火后可以转变成p型。已用离子注入制成了n~+/p光电二极管。     

拉通型硅基APD保护环工艺研究

研究了离子注入后推结与扩散两种掺杂方式制作保护环对拉通型硅基雪崩光电二极管(Si-APD)器件成品率的影响,对比在不同工艺条件下器件反向击穿电压、暗电流的变化情况.研究结果表明,采用离子注入后推结的方式,在注入后3 h@1 100℃条件下的成品率为94％;采用扩散掺杂方式,器件成品率不超过65％.两种方式对器件反向击穿电压影响较小且暗电流抑制效果相当.离子注入后推结制备保护环的方式更适合Si-APD制程.     

锑离子注入法制作的PbS光电二极管

采用Sb~+离子注入产生n型层的方法制作了p-n结PbS光电二极管。锑注入工艺与以前制作PbTe光电二极管所用相似。实验使用的PbS晶体使用布里奇曼法生长。为了得到p型材料,生长成的厚0.44厘米的样品在富硫的硫化铅气氛中进行700℃等温退火一星期,再在500℃下一星期。经退火的晶体在300°K下的p型载流子浓度为     

2～12微米(Hg,Cd)Te光电二极管性能

美国霍尼威尔公司采用n-p结平面工艺制成(Hg,Cd)Te光电二极管及其阵列。工作波段分别为1.55～2.35、3～5和8～14微米;二极管的工作面积从0.001×0.001英寸~2到0.030×0.030英寸~2。这里报导工作面积为0.005×0.005英寸~2二极管的性能。R_0A乘积对温度的关系是个重要性能参数,它决定了探测度给定时的最大工作温度。图1为2微米(Hg,Cd)Te光电二极管阵列的R_0A与温度的关系。在300K,其R_0A乘积为20欧姆-厘米~2。温度下降时,暗电流下降,因而R_0A乘积增大。250K以下时,     

用硅化物作注入阻挡层形成浅结

本文介绍一种在n型Si衬底上制备浅p~+-n结的方法。在Si衬底上通过固相反应形成一定厚度的TiSi_2薄膜后,穿过TiSi_2层进行离子注入掺杂,经快速热退火可形成浅P~+-n结。TiSi_2薄膜既作为离子注入时的阻挡层,减小离子注入深度,又作为器件的电极及互联引线。这是一种自对准工艺。     

用分子束外延法生长的Hg_(1-x)Cd_xTe制备的长波和中波红外光电二极管(上)

用分子束外延(MBE)生长的Hg_(1-x)Cd_xTe(0.20相似文献   

用液相外延技术制备单异质结AlGaAs/InGaP红色发光LED

采用超冷技术的液相外延方法在 n-型GaAs 衬底上生长了高质量掺 Te 的 Al_(0.7)Ga_(0.3)As/掺 Mg 的 ln_(0.5)Ga_(0.5)P 单异质结发光二极管。详细地介绍了未掺杂及 Mg 和Zn 掺杂的 ln_(0.5)Ga_(0.5)P 层的生长条件和特性。当 Mg 掺杂层中的空穴浓度为1×10~(18)cm~(-3)时光致发光强度最高。用电子束诱导电流,电流—电压测量,电致发光,光输出功率和外量子效率等评价了用异质结制备的二极管的特性。适当地控制 Mg 掺杂 ln_(0.5)Ga_(0.5)P 有源层的空穴浓度和 Te 掺杂 Al_(0.7)Ga_(0.3)As 窗口层的电子浓度,可使 p—n 结准确地定位在金属结上,p—n 结的定位由电子束诱导电流技术测量。通过电流—电压测量,获得了理想系数为1.65的1.5V 正向导通电压和高于20V 的击穿电压。在20mA 时, 发射峰值波长和电致发光光谱峰值和半最大值时的全宽度分别为6650和250(?)。用100mA DC 驱动时,未封装二极管的光输出功率达150μW,外量子效率为0.085％-0.10％。     

碲镉汞p—on—n光伏器件优化掺杂的理论计算

从理论上考虑了碲镉汞长波光电二极管的主要电流机制，并采用合适的参数对R0A进行了计算。结果表明，由于隧道电流的限制，对于一定的衬底浓度，选择p区掺杂的浓度不宜过大，反之亦然。计算得到了优化择杂浓度与衬底浓度的关系和相应的R0A值。     

两种新型光电二极管和组件

重庆光电技术研究所最近推出两种新品,即GD3252Y型光电二极管与GD4961T型高速的PIN光电二极管组件。GD3252Y型光电二极管是在高纯硅单晶衬底上采用离子注入及特殊纯化工艺而制成的芯片,密封于带光窗的全金属化管壳内,以确保     

基于异质结倍增层的InAlAsSb SACM雪崩光电二极管的优化

使用低工作电压的雪崩光电二极管(APD)有利于提高集成电路的稳定性和降低功耗.文章建立了一个分离吸收、电荷、倍增(SACM)型的雪崩光电二极管的模型,为了在低偏压下获得高增益同时不降低工作电压范围,这个模型采用了具有高低禁带宽度的异质结倍增层.同时,文章研究了异质结倍增层的厚度和掺杂浓度对暗电流和增益的影响.通过对掺杂浓度的优化,击穿电压和穿通电压可以同时下降.