红外光电晶体管结构参数优化及温度稳定性研究

基于非等温能量传输模型,利用TCAD半导体器件仿真软件对红外光电晶体管外延层电阻率、基区表面浓度和基区宽度参数进行优化设计。根据不同环境温度情况下AlGaAs/GaAs发光二极管的发光强度,深入分析了光电晶体管结构参数对不同环境温度下电流传输比及其温度变化率的影响。仿真结果表明:减小基区表面浓度和基区宽度有利于提高电流传输比的温度稳定性。相比于高温情况,低温下不同发射区表面浓度情况下的电流传输比温度变化率几乎相同。虽然发光二极管的光强随着温度的升高而降低,但是光电晶体管集电极电流始终低于发生大注入效应时的临界集电极电流,导致随着温度升高,光电晶体管电流传输比随之增大。