Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru/87)
Аннотации (12.2009) : СРАВНЕНИЕ ТОКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОДИОДОВ, СФОРМИРОВАННЫХ НА ПЛЕНКАХ CdHgTe, ВЫРАЩЕННЫХ МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВОЙ И ЖИДКОФАЗНОЙ ЭПИТАКСИИ, ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО ДИАПАЗОНА 8–12 мкм

СРАВНЕНИЕ ТОКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОДИОДОВ, СФОРМИРОВАННЫХ НА ПЛЕНКАХ CdHgTe, ВЫРАЩЕННЫХ МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВОЙ И ЖИДКОФАЗНОЙ ЭПИТАКСИИ, ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО ДИАПАЗОНА 8–12 мкм

 

 

© 2009 г. Е. В. Андреева**; В. С. Варавин*, канд. физ.-мат. наук; В. В. Васильев*, канд. физ.-мат. наук; Ж. В. Гуменюк-Сычевская**, канд. физ.-мат. наук; С. А. Дворецкий*, канд. физ.-мат. наук; Н. Н. Михайлов*, канд. физ.-мат. наук; З. Ф. Цибрий**, канд. физ.-мат. наук; Ф. Ф. Сизов**, доктор физ.-мат. наук

 

 

** Институт физики полупроводников СО РАН, г. Новосибирск

** Институт физики полупроводников НАН Украины, г. Киев, Украина

** E-mail: gumenjuk@isp.kiev.ua

 

Проведено сравнение темновых токов и дифференциального сопротивления фотодиодов, полученных при ионном легировании бором слоев теллурида кадмия и ртути (КРТ) р-типа проводимости, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) и методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ). Вольт-амперные характеристики для диодов на слоях КРТ, выращенных методом МЛЭ с составом х = 0,215 и ЖФЭ (x ≈ 0,222), характеризуются различными значениями тока насыщения (обратное смещение –0,25 B) 1–2 и 5–10 нА соответственно, несмотря на то что для вторых ширина запрещенной зоны больше. При этом максимальное дифференциальное сопротивление составляет 4×109 и 5×107Ом для диодов на основе МЛЭ- и ЖФЭ-слоев соответственно. Экспериментальные данные сравниваются с расчетными. Численное моделирование показало, что для МЛЭ-структур при малых смещениях темновой ток ограничивается диффузионным током и током типа Шокли–Рида–Холла вне n-p перехода, а в ЖФЭ-структурах существенен вклад токов через ловушки в обедненной области.

 

Ключевые слова: фотоприемники, пленки CdHgTe, молекулярно-лучевая эпитаксия, жидкофазная эпитаксия.

 

Коды OCIS: 160.1890, 040.3060, 230.5160, 230.4170, 310.6860.

УДК 621.382, 539.32

 

Поступила в редакцию 08.08.2009.

 

Comparison of the current characteristics of photodiodes formed on CdHgTe films grown by molecular-beam and liquid-phase epitaxy for the 8-12-μm spectral range

E. V. Andreeva, Zh. V. Gumenyuk-Sychevskaya, Z. F. Tsibriĭ, F. F. Sizov, V. S. Varavin, V. V. Vasil'ev, S. A. Dvoretskiĭ, and N. N. Mikhaĭlov

This paper presents a comparison of the dark currents and differential resistance of photodiodes, obtained using p-type cadmium-mercury telluride (CdHgTe) layers doped with boron ions, grown by molecular-beam epitaxy (MBE) and liquid-phase epitaxy (LPE). The volt-ampere responses for diodes on CdHgTe layers with composition x=0.215, grown by MBE and LPE (x≈0.222) are characterized by various saturation currents (reverse bias −0.25V) of 1-2 and 5-10nA, even though the band gap is greater for the latter. In this case, the maximum differential resistance is 4×109 and 5×107Ω for diodes based on MBE and LPE layers, respectively. The experimental data are compared with the calculated values. Numerical modelling showed that, for MBE structures with low biases, the dark current is limited by the diffusion current and by the Shockley-Read-Hall current outside the n-p junction, whereas, in LPE structures, there is a substantial contribution of currents through traps in the depletion region.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Golenkov A.G., Sizov F.F., Tsybrii Z.F., Darchuk L.A. Spectral sensitivity dependencies of backside illuminated planar MCT photodiodes // Infr. Phys. Technol. 2005. V. 47. № 3. P. 213–219.

2. Varavin V.S., Vasiliev V.V., Dvoretsky S.A., Mikhailov N.N., Ovsyuk V.N., Sidorov Yu.G., Suslyakov A.O., Yakushev M.V., Aseev A.L. HgCdTe epilayers on GaAs: growth and devices // Opto-Electron. Rev. 2003. № 11. P. 99–111.

3. Овсюк В.Н., Васильев В.В., Талипов Н.Х., Ромашко Л.Н., Козлов А.И., Клименко А.Г., Марчишин И.В. Фотоприемные устройства на основе слоев КРТ, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии // Матричные фотоприемные устройства инфракрасного диапазона / Под ред. Синицы С.П. Новосибирск: Наука, 2001. С. 180–241.

4. Robinson H.G., Mao D.H., Williams B.L., Hollander-Gleixner S., Yu J.E., Helms C.R. Modeling ion implantation of HgCdTe // J. Electron. Mater. 1996. V. 25. P. 1336–1340.

5. Williams B.L., Robinson H.G., Helms C.R. Ion dependent interstitial generation of implanted mercury cadmium telluride // Appl. Phys. Lett. 1997. V. 71. P. 692–694.

6. Yoshino J., Morimoto J., Wada H., Ajisawa A., Kawano M., Oda N. Characterization of deep levels in a meso-type HgCdTe IR detector // Proc. SPIE. 1998. V. 3436. P. 120–128.

7. Anderson W.W., Hoffman H.J. Field ionisation of deep levels in semiconductors with applications to Hg 1–x Cd x Te p–n junctions // J. Appl. Phys. 1982. V. 53. P. 9130–9145.

8. Gumenyuk-Sichevskaya J.V., Sizov F.F. Currents in narrow-gap photodiodes // Semicond. Sci. Techn. 1999. V. 14. P. 1124–1133.

9. Сизов Ф.Ф., Гуменюк-Сычевская Ж.В., Овсюк В.Н., Васильев В.В., Есаев Д.Г. Процессы токопереноса в n+р-фотодиодах HgCdTe // ФТП. 2001. Т. 35. № 7. С. 835–840.

10. Sizov F.F., Lysiuk I.O., Gumenjuk-Sichevska J.V., Bunchuk S.G., Zabudsky V.V. Gamma radiation exposure of MCT diode arrays // Semicond. Sci. Technol. 2006. V. 21. P. 358–363.

11. Anderson W.W. Tunnel current limitations of narrow band gap infrared charge coupled devices // Infrared Phys. 1977. V. 17. P. 147–164.

12. Casselman T.N. Calculation of the Auger lifetime in p-typе HgCdTe // J. Appl. Phys. 1981. V. 52. P. 848.

13. Rogalski A. Infrared detectors. The Netherlands. Gordon and Breach. 2000. 681 p.

14. Rosenfeld D., Bahir G. A Model for Trap-Assisted Tunnelling Mechanism in Diffused np and Implanted  n+p HgCdTe Photodiodes // IEEE Trans. on Electr. Devicе. 1992. V. 39. P. 1638.

15. Войцеховский А.В., Коханенко А.П., Федорова Н.В., Филатов М.В., Варавин В.С., Дворецкий С.А., Сидоров Ю.Г., Михайлов Н.Н. Время жизни носителей заряда в эпитаксиальных слоях КРТ МЛЭ с неоднородным распределением состава и уровня легирования // Прикл. физ. 2005.   2. С. 26–30.

16. Ajisawa A., Oda N. Improvement in HgCTe diode characteristics by low temperature post-implantation annealing // JEM. 1995. V. 24. №  9. P. 1105– 1111.

17. Dariel A., Chorier P., Reeb N., Terrier B., Vuillermet M., Tribolet P. Development of a Long Wave Infrared Detector for SGLI instrument // Proc. SPIE. 2007. V. 6744. P. 13–25.

18. Стафеев В.И., Болтарь К.О., Бурлаков И.Д., Акимов В.М., Климанов Е.А., Сагинов Л.Д., Соляков В.Н., Мансветов Н.Г., Пономаренко В.П., Тимофеев А.А., Филачев А.М. Матричные фотоприемные устройства среднего и дальнего инфракрасных диапазонов спектра на основе фотодиодов из HgCdTe // ФТП. 2005. Т. 39. В. 10. С. 1257–1265.

19. Филачев А.М., Пономаренко В.П., Таубкин И.И., Бурлаков И.Д., Болтарь К.О., Горелик Л.И., Кравченко Н.В., Кулыманов А.В., Куликов К.М., Ложников В.Е., ШароновЮ.П. Фотоприемники и фотоприемные устройства для приема импульсного излучения в спектральном диапазоне 0,3–11 мкм // Прикладная физика. 2002. №  6. С. 52–60.

 

Полный текст