Статья: Униполярные полупроводниковые барьерные структуры для матричных фотоприемных устройств ИК-диапазона (обзор) (2019)

Читать онлайн

В работе проанализировано современное состояние исследований в области создания униполярных полупроводниковых барьерных структур на основе различных материалов для инфракрасных матричных фотоприемных устройств (МФПУ), позволяющих снизить с темновые токи и тем самым улучшить пороговые характеристики и обеспечить работу при повышенных температурах охлаждения. Рассмотрены основные пути минимизации барьера для дырок в валентной зоне на примере фоточувствительной структуры на основе КРТ n-типа проводимости. Показано, что барьерные структуры nBn-типа представляют собой альтернативу для создания матриц фотодиодных чувствительных элементов для МФПУ среднего и дальнего ИК-диапазона.

It is known that it is required deep cooling to achieve high sensitivity and reduced noise levels in semiconductor infrared (IR) photodetectors. This is due to a quite high level of charge carriers thermal generation in the narrow band-gap semiconductor material.

In this regard, at present there are a lot of basic and applied research devoted to finding innovative ways to improve the performance and reduce the cost of IR photodetectors, including the development of new types of photodetectors. One of the main trends in the development of the technology of IR photodetectors is to increase the operating temperature of the device and seek a complete rejection of cryogenic cooling systems that significantly increase the cost of the device and narrow its scope.

The current state of research in the development of unipolar barrier structures based on MBE HgCdTe and InGaAs for infrared detectors with reduced dark currents is analyzed un this work. It is shown that barrier structures of the nBn type are an alternative for creating IR photodiode receivers for medium and far infrared radiation range. At the moment, there are still a number of unsolved design and technological problems in the development of such detectors. The presence of a barrier for holes in the valence band in nBn structures requires a number of technological solutions: the use of large external bias values, control of the barrier layer parameters, including acceptor doping of the barrier, and the use of multilayer structures with a complex barrier layer design, including barriers in the form of superlattices.

Ключевые фразы: униполярная структура, барьерная структура, HgCdTe, InGaAs, ingasb крт, МЛЭ, nBn, ик-фотодиод, матричное фотоприемное устройство
Автор (ы): Бурлаков Игорь Дмитриевич, Кульчицкий Николай Александрович, Войцеховский Александр Васильевич, Несмелов Сергей Николаевич, Дзядух Станислав Михайлович, Горн Дмитрий Игоревич
Журнал: УСПЕХИ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Физика
УДК
621.315.592. Полупроводники
eLIBRARY ID
41751372
Для цитирования:
БУРЛАКОВ И. Д., КУЛЬЧИЦКИЙ Н. А., ВОЙЦЕХОВСКИЙ А. В., НЕСМЕЛОВ С. Н., ДЗЯДУХ С. М., ГОРН Д. И. УНИПОЛЯРНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ БАРЬЕРНЫЕ СТРУКТУРЫ ДЛЯ МАТРИЧНЫХ ФОТОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ ИК-ДИАПАЗОНА (ОБЗОР) // УСПЕХИ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ. 2019. ТОМ 7, №6
Текстовый фрагмент статьи