Регистрация / Вход
Прислать материал

Оптимизация параметров эпитаксиальных слоев, входящих в состав nBp – гетероструктуры на основе GaInAs/InP

Фамилия
Бекмансурова
Имя
Залина
Отчество
Рамзилевна
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
Академическая группа
МПЭ-15-1
Научный руководитель
к.ф-м.н., с.н.с., доц. Таперо К.И.
Название тезиса
Оптимизация параметров эпитаксиальных слоев, входящих в состав nBp – гетероструктуры на основе GaInAs/InP
Тезис

С целью усовершенствования конструкции nBp – гетероструктуры с барьерным слоем Al0,48In0,52As, представленной в работе [1], и оптимизации параметров эпитаксиальных слоев были выполнены расчеты, в том числе с помощью компьютерного моделирования (программа SimWindows), параметров гетероструктуры для матричных фотодиодов. На основе выполненных расчетов было принято решение включить в состав структуры сильнолегированный буферный слой n-Al0,48In0,52As с толщиной 0,044 мкм, введение которого необходимо для устранения «неравномерности» зонной диаграммы.

Увеличение параметров чувствительности и уменьшение составляющих темнового тока фотодиодов обеспечивается за счет определенных значений концентраций носителей заряда и толщин слоев, приведенных в таблице 1. Экспериментальные значения были определены с помощью ECV-метода на установке Photovoltage Spectrometer PN4250.

Таблица 1 – Значения параметров слоев nBp – гетероструктуры

Тип слоя

Концентрация, см-3

Оптимальная толщина, мкм

Контактный слой p+-In0,53Ga0,47As

2×1018

0,4

Барьерный слой n-Al0,48In0,52As

2×1016

0,4

Поглощающий слой n-In0,53Ga0,47As

2×1016

2,1

Буферный слой n- Al0,48In0,52As

3×1017

0,04

Подложка n+-InP

2×1018

350

 

Проведенные исследования влияния режимов роста эпитаксиальных слоев позволили достичь высокого структурного совершенства (полуширина пиков на рентгеновской дифрактограмме находится в пределах нескольких сотых градусов – Рисунок 1).

Рисунок 1 – Рентгеновская дифрактограмма тестового образца

1 – слой InP, 4 – поглощающий слой GaInAs, 5 – барьерный слой AlInAs, 6 – буферный слой AlInAs

На тестовом фотодиоде, изготовленном с использованием технологии мезатравления на основе выращенной эпитаксиальной структуры, были измерены вольт-амперные характеристики в диапазоне напряжений (0,5 – 3) В. При этом фотоответ тестового образца составил более 50 нА при обратном напряжении смещения Uобр = 3 В (l = 1,55 мкм).

Таким образом, благодаря оптимизации эпитаксиальной структуры (включение буферного слоя в состав структуры GaInAs/InP с барьерным слоем) фотоответ тестового диода увеличился более чем на 20 нА.

1. Бекмансурова З.Р., Разработка технологии получения nBp – гетероструктуры на основе InGaAs/InP методом МОС-гидридной эпитаксии: Тезис конференции, 71-е Дни науки НИТУ «МИСиС», с. 472 – 473