外保护环短路不能减小光电二极管暗电流

通过理论和实验证明了外保护环短路的光电二极管不仅不能减小暗电流,相反会增加暗电流。因此想用外保护环短路,以求减小光电二极管暗电流的方法是不可行的。其结果与预期的正好相反。     

LP－MOCVD制作InGaAs／InPPIN光电二极管

采用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ制作了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ平面型ＰＩＮ光电二极管。器件光敏面直径为７５μｍ，采用Ｚｎ扩散形成ＰＮ结，－６Ｖ偏置下其暗电流低达８～１３ｎＡ；反向击穿电压为６０Ｖ（１μＡ）。在没有增透膜时，对１．３μｍ注入光响应度为０．５６Ａ／Ｗ，光谱响应范围为０．９０～１．７０μｍ。     

InGaAs/Si雪崩光电二极管

采用Si/InP低温晶片键合技术,设计并制作了InGaAs/Si雪崩光电二极管.器件利用InGaAs做吸收层,Si做增益层,光敏面大小50μm×70μm;测试结果表明器件有正常的光响应特性,击穿电压为41 V,暗电流为99 nA,此时光电流比暗电流高3个数量级.     

硅PIN光电探测器阵列的串扰分析

在利用高密度线性阵列探测器成像时,探测阵列单元间的串扰将直接影响器件的成像质量.文章对厚度为100μm的背照式PIN光电探测器线性阵列的电串扰特性进行了分析,通过Silvaco TCAD器件仿真软件对阵列的暗电流和光电流进行了仿真,分析了像元间的电串扰特性,同时对比分析了保护环结构对器件的暗电流和电串扰特性的影响.仿真结果表明,保护环结构器件的暗电流和电串扰性能均优于无保护环的结构,在有保护环时PIN器件的串扰是无保护环结构的1/5.     

P型硅光电二极管的特性

本文报导了一种光照面积为φ2.5mm 的 P 型硅光电二极管的制造和电学特性。在0.9μm 的峰值波长时,电流灵敏度为0.5μA/μW。器件最小可探测功率可达3.6×10~(-9)W。由于采用保护环结构,使得其暗电流较小,器件的稳定性和可靠性都相当好。     

LP—MOCVD制作InCaAs／InP PIN发电二极管

采用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ制作了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ平面型ＰＩＮ光电二极管。器件光敏面直径为Φ７５μｍ，采用Ｚｎ扩散形成ＰＮ结，－６Ｖ偏置下其暗电流低达８－１３ｎＡ；反向击穿电压为６０Ｖ。在没有增透膜时，对１．３μｍ注放光响应度为０．５６Ａ／Ｗ，光谱响应范围为０．９０－１．７０μｍ。     

AFM/SCM及LBIC技术在平面型保护环结构InGaAs探测器设计中的应用

为研究保护环结构对平面型正照射式InP/InGaAs探测器光敏元扩大现象的抑制作用,设计并研制了带有不同保护环-光敏元间距的InGaAs探测器.通过原子力显微镜(AFM)及扫描电容显微镜(SCM)获得了保护环与光敏元之间的实际距离.利用激光束诱导电流(LBIC)技术研究了带有保护环结构的InGaAs探测器的光响应特性.研究表明,无保护环结构的探测器的LBIC信号可以用指数衰减函数描述,而带有保护环结构的探测器的LBIC信号则遵从高斯分布.引入保护环结构后,器件光敏元的扩大量会随着保护环-光敏元间距的减小而线性减小.在器件设计中,比较合适的保护环-光敏元间距应介于7~12μm之间.     

有分离层的长波雪崩光电二极管

对于光传感应用而言,波长达到或超过２μｍ的光电探测器是有益的。目前以砷化铟镓（ＩｎＧａＡｓ）为基础的探测器呈现很大暗电流,不适合雪崩光电二极管之类的强电场器件。现在,普林斯顿大学的研究人员已发展一种制作理论上能探测到２．１μｍ波长的雪崩光电二极管技术。带有高铟含量的材料可做在磷化铟衬底上,但它是压应变的,由此限制了可生长的应变量子阱数目,从而也限制了其量子效率。普林斯顿研究小组用另一层同样的但是反应变的材料来补偿ＩｎＧａＡｓ的压应变。所制成的器件有２．８μｍ厚度的吸收区,有由６００个以上外延层构…     

半导体发光材料的新应用——视觉敏感GaAsP光敏二极管

本文讨论了半导体发光材料的新应用—ＧａＡｓＰ视觉敏感光敏二极管。这是在ｎ—ＧａＡｓＰ上制作浅结的光敏二极管，通过对研组份值、结深的控制，器件的｜△ＥＶ｜≤０．１，这意味着器件的光谱响应十分接近于人眼，其暗电流小于０．２ｐＡ／ｍｍ２，灵敏度为０．８μＡ／ｍｍ２。该光敏二极管已成功地应用于高级自动电子相机中。     

InP/InGaAsP/InGaAs隐埋结构雪崩光电二极管LPE生长

成功地制作了有效保护环结构InP/InGaAsP/InGaAs雪崩光电二极管。该器件是平面结构,在倍增区,其n-InP层被n~--InP所掩埋。采用两步液相外延生长工艺,在(111)A晶向InP衬底上生长了这种结构。n~--InP二次生长之前,采用回熔技术来减少暗电流。     

Ge_xSi_(1-x)/Si应变超晶格PIN探测器的研制

本文对ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ应变超晶格ＰＩＮ探测器进行了分析和设计（其中ｘ＝０．６），并制作出了相应的器件．对典型器件的测试结果表明，在１．３μｍ光照下，反偏电压为－５Ｖ时，光响应电流为２．６μＡ，暗电流为４００ｎＡ，探测灵敏度为０．１５３μＡ／μＷ．最大总量子效率为１４．２％．     

平面型正照射InGaAs探测器光敏面扩大抑制技术的LBIC研究

通过对平面型正照射铟镓砷器件的结构设计,引入小扩散孔扩散、环形遮盖电极、保护环结构抑制器件有效光敏面扩大现象,对器件光敏面进行定义,利用激光诱导电流检测(LBIC)技术研究了不同结构器件光敏面的光响应特性。研究结果表明,通过调节扩散孔尺寸、环形遮盖电极宽度、保护环距离光敏面距离、保护环工作状态等因素可以有效抑制器件有效光敏面扩大现象,对器件光敏面进行精确定义。     

2048位线阵电荷耦合光电二极管摄象器件的研究

本文简要地阐述了2048位线阵电荷耦合光电二极管摄象器件(CCPD)的工作原理及器件的结构、制作特点,同时对一些主要的参数进行了研究、讨论。采用浅结低浓度的光电二极管阵列作为电荷耦合摄象器件的光敏元,取代了原来CCD器件的MOS光敏元,使光子在到达硅衬底之前减少了多层介质的光吸收和反射,大大地捷高了器件的蓝光响应,利用双重吸杂技术,使暗电流下降,器件性能明显提高。     

间接耦合光敏三极管的实验研究

实验比较公用一个受光PN结结构的普通光敏三极管与间接耦合光敏三极管的光-暗电流比。结果表明间接耦合光敏三极管的光-暗电流比大于普通光敏三极管约两个数量级,显示出了注入光敏器件的优越性。     

长波InAs/GaSb II类超晶格红外探测器

报道了50％截止波长为12.5μm的InAs/GaSb Ⅱ类超晶格长波红外探测器材料及单元器件.实验采用分子束外延技术在GaSb衬底上生长超晶格材料.吸收区结构为15ML(InAs)/7ML(GaSb),器件采用PBIN的多层异质结构以抑制长波器件暗电流.在77K温度下测试了单元器件的电流-电压(I-v)特性,响应光谱和黑体响应.在该温度下,光敏元大小为100μm×100μm的单元探测器RmaxA为2.5Ωcm2,器件的电流响应率为1.29A/W,黑体响应率为2.1×109cmHz12/W,11μm处量子效率为14.3％.采用四种暗电流机制对器件反向偏压下的暗电流密度曲线进行了拟合分析,结果表明起主导作用的暗电流机制为产生复合电流.     

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.     

近红外全离子注入平面结构锗雪崩光电探测器的研制

本文报告了采用全离子注入技术制作的p~+n平面型结构的Ge-APD,保护环注Be~+,P+层注B~+(或In~+)形成.测量结果表明,击穿电压Vs在37至50伏,光敏面直径为90μm,在0.9V_B下,带尾纤的探测器暗电流可小至0.15μA,典型值为0.2至0.5μA,光电流倍增因子M在 12至 17,M=10时,过剩噪声因子 F<10,光响应度大于 0.5A/W.     

大面积1.54μm波长测距用InGaAs雪崩光电二极管

设计并研制成功适合人的眼睛安全测距应用的ＩｎＧａＡｓ雪崩光电二极管（ＡＰＤ）。器件直径为２００μｍ，工作在２１℃，１５４０ｎｍ波长时响应为０．６４Ａ／Ｗ，典型暗电流和噪声因子分别为３０ｎＡ和６．５。介绍了该器件的工作原理，设计和制作工艺。     

1.3μm高速PIN光电二极管

综合考虑高速光电探测器的频率特性和响应度,优化设计了GaInAs／InPPIN光电二极管的结构参数,解决了长波长高速光电探测器制作中的关键技术,如高纯、超薄GaInAs／InP材料的液相外延生长、有源区的浅结扩散技术、为降低器件漏电采用的双层钝化膜技术和小光敏面的光耦合技术等,并采用同轴封装结构实现了高速光电探测器的高频封装。研制的GaInAs／InPPIN高速长波长光电探测器的3dB带宽达到20GHz,响应度为0．7A／W,暗电流小于5nA。     

近红外全离子注入平面型锗雪崩光电探测器的研制

本文报告了采用全离子注入技术制作的p~+n平面型Ge-APD,保护环注Be~+,p+层注In~+(或B~+)形成。则量结果表明,击穿电压V_B大致在37-45伏范围,光敏面直径为φ90μm,在0.9V_B下,带尾纤的探测器暗电流可小至0.15μA,典型值为0.2-0.5μA,光倍增M_p在12-17,M_p=10时,过剩噪声因子F<10,光响应度大于0.5A/W。