Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии выращивания гетероструктур GaInAs/InP с помощью MOCVD эпитаксии и получение на её основе лавинного фотодиода (ЛФД) с максимумом спектральной чувствительности на 1,55 мкм

Фамилия
Пожарская
Имя
Варвара
Отчество
Дмитриевна
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., доц. Кобелева С.П.
Название тезиса
Разработка технологии выращивания гетероструктур GaInAs/InP с помощью MOCVD эпитаксии и получение на её основе лавинного фотодиода (ЛФД) с максимумом спектральной чувствительности на 1,55 мкм
Тезис

Излучение с длинной волны 1,55 мкм относится к среднему ИК-диапазону, который интересен тем, что позволяет видеть в темноте и сквозь плотный дым или туман, так же позволяет точно определять расстояния. Для работы в данном диапазоне в мировой практике используются структуры на основе GaInAs/InP.

Цель работы:

Получение высококачественных пленок GaInAs на подложках InР методом МОС-гидридной эпитаксии и разработка фотоприемника на основе данной гетероструктуры.

Для решения поставленной задачи нам наиболее подходит лавинный фотодиод (ЛФД), потому что у него:

  1. Высокая спектральная чувствительность (0,8-0,9 А/Вт);
  2. Малые токи утечки (200 нА);
  3. Низкие шумовой сигнал.

В результате работы разработана структура ЛФД для работы на длине волны 1,55 мкм на основе заданной гетероструктуры, полученной методом MOCVD эпитаксии при температуре 670 °С. Данная структура представлена в таблице 1. Толщины слоев и концентрации были получены с помощью компьютерного моделирования.

Таблица 1 — ЛФД на основе pin-структуры

Номер слоя 

Материал

Толщина

1

Подложка: InP

350 мкм

2

Пленка: GaInAs:Si

0,01 мкм

3

Пленка: AlInAs:Si

0,3 мкм

4

Пленка: GaInAs

2,1 мкм

5

Пленка: AlInAs:Zn

0,75 мкм

6

Пленка: GaInAs:Zn  

0,3 мкм

 

В ходе измерений характеристик данного диода были получены следующие данные: спектральная чувствительность составляет 0,5 А/Вт, токи утечки составляют 2 мкА, а напряжение пробоя – 6 В.

По измеренным параметрам полученная структура на данный момент уступают зарубежным аналогам приборов по характеристикам, следовательно, требуется дальнейшей оптимизации технологии как структуры, так и фотоприемника.