调制掺杂Al_xGa_(1-x)As/GaAs异质结持久光电导的光谱响应

本文在77 K下研究了调制掺杂 n-Al_(0.3)Ga_(0.7)As/GaAs异质结持久光电导的光谱响应.结果表明,掺 Cr GaAs衬底中Cr深能级上电子的激发和 Al_xGa_(1-x)As中DX中心的光离化都产生持久光电导.     

与(100)—InP晶格匹配的InGaAs的气相外延生长

本文描述了与(100)—InP衬底晶格匹配的In_(0.53)Ga_(0.47)As的气相外延生长,并给出了由这种材料制作的光电二极管的特性。确定了使用氢化物法,在不同的Ga—HCl流量下进行晶格匹配生长所需要的气体流量条件。研究了在650—750℃的温度范围内,衬底温度对进行晶格匹配生长所必需的气体流量比的影响。实验发现,在该温度范围内,生长速率从大约8μm/小时变化到约60μm/小时。测得表面反应的激活能为44千卡/克分子。用InP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP结构制作的光电二极管表明,在1.22μm波长下,上升和下降时间≤1毫微秒,量子效率超过95％。     

Ga_(0.47)In_(0.53)As:制作光电探测器的三元半导体

采用Ga_(0.47)In_(0.53)As,可制作快速、暗电流低和量子效率高的光电探测器。本文将从这种三元系光电探测器的设计和工作性能两个方面叙述与晶体生长和载流子输运有关的物理特性。结果表明:Ga_(0.47),In_(0.53)As是制作一些重要半导体器件的好材料。与其它半导体光电二极管相此,Ga_(0.47),In_(0.53)As光电探测器也是1.0～1.7μm波段极为灵敏的探测器。人们可以指望,在1.55μm低损耗(α<0.3dB·Km~(-1))、低色散光纤数字传输线路中,采用这样的探测器可以使以100Mb/S、无中继的传输线距离超过150公里。     

Cd扩散在光电器件中的应用

本文着重论述了Cd扩散在InGaAsP/InP双异质结激光器(DH-LD)和雪崩光电二极管(APD)中的应用以及Cd扩散的特性。     

分辨力500的AIGaAs-GaAs双波长光电探测器

一种分辨力500的Au—(N)Al_(0.07)Ga_(0.93)As—(n)GaAs肖特基势垒双波长光电探测器已研制出来。通过改变反向偏置,探测器的光谱响应范围可以从0.82μm变化到0.87μm。于是,这种二极管能够用来波分复用两种不同波长的光信号(0.8和0.85μm)。它为双信道通信系统提供了一个实用的探测器。该二极管是根据相邻的Au—AlGaAs肖特基势垒和AlGaAs—GaAs异质结的相互作用产生的能带重调效应而制作的。     

采用扩散技术制造的高倍增增益In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP异质结构雪崩光电二极管(HAPD)

用液相外延和锌扩散技术成功地制造了具有 In_(0·53)Ga_(0·47)As 光吸收层和 InP 雪崩倍增层的异质结构雪崩光电二极管(HAPD)。这种 HAPD的雪崩增益已经高达1.6×10~4,暗电流密度在0.9V_B 下低至1×10~(-5)A/cm~2。     

MBE脱氧条件与InGaAs/InP APD性能的相关性

InP基InGaAs/InP雪崩光电二极管（APD）对近红外光具有高敏感度,使其成为微弱信号和单光子探测的理想光电器件。然而随着先进器件结构越来越复杂,厚度尺寸从量子点到几微米不等,性能越来越受材料中晶格缺陷的影响和工艺条件的制约。采用固态源分子束外延（MBE）技术分别在As和P气氛保护下对InP衬底进行脱氧处理并外延生长晶格匹配的In_0.53Ga_0.47As薄膜和APD结构材料。实验结果表明,As脱氧在MBE材料质量方面比P脱氧具有明显的优势,可获得陡直明锐的异质结界面,降低载流子浓度,提高霍尔迁移率,延长少子寿命,并抑制器件中点缺陷或杂质缺陷引起的暗电流。因此,As脱氧可以有效提高MBE材料的质量,这项工作优化了InP衬底InGaAs/InP外延生长参数和器件制造条件。     

In0.53Ga0.47As/InP高速光电二极管材料生长及光电性能

利用低压MOCVD技术制备PIN结构的InP基InGaAs外延材料。采用分层吸收渐变电荷倍增(SAGCM)结构,通过两次Zn扩散、多层介质膜淀积、Au/Zn p型欧姆接触、Au/Ge/Ni n型欧姆接触等标准半导体平面工艺,设计制造正入射平面In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP雪崩光电二极管器件。该器件采用与InP衬底晶格匹配的In_(0.53)Ga_(0.47)As材料做吸收层,InP材料做倍增层,同时引入InGaAsP梯度层。探测器件光敏面直径50μm,器件测试结果表明该器件光响应特性正常,击穿电压约43 V,在低于击穿电压3 V左右可以得到大约10 A/W的光响应度,在0 V到小于击穿电压1 V的偏压范围内,暗电流只有1 nA左右。光电二极管在8 GHz以下有平坦的增益,适用于5 Gbit/s光通信系统。     

用分子束外延方法制造的具有高-低电场分布,吸收区和倍增区分开结构的低暗电流,低压1.3～1.6μm雪崩光电二极管

<正> Bell 实验室最近从实验上证实了具有高-低电场分布,吸收区和倍增区分开的异质结雪崩光电二极管(HI-LO SAM)的工作特性。以宽带隙层中有一掺杂峰为特点的新型结构与普通的 SAM APD(暗电流和过剩噪声因子较低,增益稳定性较高)相比有几方面的优点。     

视频唱片用的可见光半导体激光器

荷兰菲利浦公司在日本的分公司正在出售型号为CQL-10,发射波长为780nm的可见光半导体激光器,样品价格为4—5万日元,预计明年年中降到1万日元以下。SOT-148型系密封封装,内含监控用的PIN光电二极管,主要用于光学式视频唱片、数字式声频唱片、激光印刷机以及防盗(报警)系统。此种双异质结半导体激光器的衬底为n型GaAs、有源层为Al_(0.18)Ga_(0.84)As(0.2μm厚)、限制层为Al_(0.46)Ga_(0.54)As(1—2μm厚,n型掺     

“楼梯式”固体光电倍增器和雪崩光电二极管

一种旨在增加电离率之比的新型雪崩光电二极管结构近来尤为引人注目。论证了超晶格和缓变带隙、且α/β≈10的APD。提出了具有单一载流子(电子)倍增的两种新颖结构。图1示出了其中一种结构,名曰“楼梯式”APD结构,它由许多缓变带隙能级组成。当空穴不参与倍增时,这是因为价带不连续性构成了空穴难于逾越的势垒,同时偏置电场又太小,以至远离导带台阶的空穴不能电     

数字递变异变赝衬底上2.6μm In0.83Ga0.17As/InP光电探测器的性能改进

研究了In_(0. 83)Al_(0. 17)As/In_(0. 52)Al_(0. 48)As数字递变异变缓冲层结构(DGMB)的总周期数对2. 6μm延伸波长In_(0. 83)Ga_(0. 17)As光电二极管性能的影响.实验表明,在保持总缓冲层厚度不变的情况下,通过将在InP衬底上生长的In_(0. 83)Al_(0. 17)As/In_(0. 52)Al_(0. 48)As DGMB结构的总周期数从19增加到38,其上所生长的In_(0. 83)Ga_(0. 17) As/In_(0. 83)Al_(0. 17)As光电二极管材料层的晶体质量得到了显著改善.对于在总周期数为38的DGMB上外延的In_(0. 83)Ga_(0. 17)As光电二极管,观察到其应变弛豫度增加到99. 8%,表面粗糙度降低,光致发光强度和光响应度均增强,同时暗电流水平被显著抑制.这些结果表明,随着总周期数目的增加,DGMB可以更有效地抑制穿透位错的传递并降低残余缺陷密度.     

超晶格雪崩光电二极管的结构优化及性能研究

基于碰撞离化理论研究了异质材料超晶格结构对载流子离化率的作用,设计得到In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As超晶格结构的雪崩光电二极管。通过分析不同结构参数对器件性能的影响,得到了低隧道电流、高倍增因子的超晶格结构雪崩层,根据电场分布方程模拟了器件二维电场分布对电荷层厚度及掺杂的依赖关系,并优化了吸收层的结构参数。对优化得到的器件结构进行仿真并实际制作了探测器件,进行光电特性测试,与同结构普通雪崩光电二极管相比,超晶格雪崩光电二极管具有更强的光电流响应,在12.5~20 V的雪崩倍增区,超晶格雪崩光电二极管在具备高倍增因子的同时具有较低的暗电流,提高了器件的信噪比。     

双异质结NpN GaAlAs/GaAs双极晶体管

已经研制出双异质结NpN Ga_(0.7)Al_(0.3)As/GaAs/Ga_(0.7)Al_(0.3)As双极晶体管并进行了测试,为了形成NpN双异质结,除了一个宽禁带发射极之外,又引进了一个宽禁带集电极,NpN双异质结晶体管与双极晶体管一样,能双向工作。I/V测试表明:双异质结晶体管消除了正常情况下(共发射极)的Npn宽禁带发射极GaAs/Ga_(0.7)Al_(0.3)As晶体管0.2V的导通电压。与Npn GaAs晶体管比较,晶体管的存贮时间t_s约等于NpN GaAs晶体管的一半。     

带缓冲层的新型InGaAs异质结构APD

<正> 日本KDD研究和发展实验室提出了一种新型异质结构雪崩光电二极管,并且已用液相外延和锌扩散方法成功地制造了这种器件。这种器件是由InP衬底上连续生长三层的外延片所构成,即In_(0.53)Ga_(0.47)As光吸收层、InGaAsP缓冲层和InP雪崩倍增层。器件在0.9V_B下暗电流密度达到1×10~(-4)A/cm~2,当用1.15μm的光照时,二极管的最大倍增增益为880,外量     

Ge_xSi_(1-x)/Si异质结器件的研制现状

介绍了应变层Ge_xSi_(1-x)/Si异质结构的生长、材料特性及其在异质结双极晶体管(HBT)、双极反型沟道场效应晶体管(BICFET)、调制掺杂场效应晶体管(MODFET)、谐振隧道二极管、负阻效应晶体管(NERFET)、毫米波混合隧道雪崩渡越时间(MITATT)二极管和光电探测器等器件中的应用状况,并指出了其发展前景。     

波导雪崩光电二极管有望用于1550 nm光

美国德克萨斯大学和朗讯科技公司的研究人员用端照射波导结构制作了波导约束 In Ga As/ In Al As雪崩光电二极管 (APD)。该器件综合了波导与雪崩光电二极管的特征 ,可望用作对 1.55μm通信波段快速灵敏的光电二极管。该器件建立在独立吸收负载倍增 (SACM)电路的基础上 ,全增益带宽 2 7GHz,增益 -带宽乘积 12 0 GHz。因为 In Al As可透过 1.55μm光 ,且过量噪声低 ,所以选它作器件的倍增区和包覆材料。在 In P衬底和缓冲层上用分子束外延生长各层。完全的波导独立吸收负载倍增雪崩光电二极管在 90 %击穿时暗电流保持在 50 n A以下 …     

新型光纤通信检测器件——异质结光三极管

PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)作为光纤通信中的检测器件已为大家所熟知.近年来国外研制的长波长异质结光三极管(HPT),由于它的灵敏度优于PIN-FET组件,也可与APD-FET相媲美,而且它的结构简单和便于在电路中使用,所以已成为很有吸引力的器件.     

新的高速长波Al_(0.48)In_(0.52)As/Ga_(0.47)In_(0.53)As多量子阱APD

一种新的长波(λ=1.3μm)超晶格雪崩光电二极管已工作。该器件结构为p~+in~+,是采用MBE生长的,在p~+和n~+Al_(0.48)In_(0.52)As透明层之间,由35个周期的Al_(0.48)In_(0.52)As(139A)/Ga_(0.47)In_(0.53)As(139A)多量子阱     

In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP异质结的深能级

我们报道关于用液相外延生长的In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP异质结雪崩光电二极管中的深能级。使用导纳光谱学和静态电容-电压枝术鉴别并研究了两个电子能级。发现一个能级仅位于InP层中,是激活能∈_(1A)=0.20±0.02ev的类似受主能级,其体密度为N_(1A)≈10~(15)cm~(-3)。该陷阱密度在In_(0.53).Ga_(0.47)As/InP异质界面上急剧升高到该区域内的背景载流子浓度的10倍左右。由于能带之间的排斥,在低温下陷阱的填充使得在异质界面上导带不连续从△∈_(?)=0.19ev降低到0.03ev。而第二个陷阱仅呈现In_(0.53)Ga_(0.47)As特性,其激活能∈_(tB)=0.16±0.01ev,体密度在3×10~(13)cm~(-3)和8×10~(13)cm~(-3)之间。