Статья: Исследование двухстадийной диффузии цинка в гетероструктурах InGaAs/InP (2016)

Читать онлайн

Авторами исследовалась возможность подавления раннего краевого пробоя в планарных лавинных фотодиодах на основе гетероэпитаксиальных структур InP/InGaAs. Для этого использовалась диффузия цинка в запаянной ампуле при температурах 500 °С, 450 °С. Определены распределение носителей заряда в диффузионном слое и глубина диффузии как в монокристаллическом InP, так и в лавинной структуре на основе InP/InGaAs в зависимости от режима проведения диффузии. Распределение носителей заряда в диффузионном слое в монокристаллическом InP определялось методом электрохимического профилирования с последующим измерением CV-характеристик барьера электролит-полупроводник, а глубина p–nперехода в лавинной структуре путем пересчета CV-характеристик p–n-переходов. В результате использования двухстадийной диффузии цинка была получена конфигурация p–nперехода с заглубленной на 1,5 мкм центральной областью и мелкой периферией (охранным кольцом) на глубине 0,65 мкм. При этом напряжение пробоя фотодиода с охранным кольцом превышает на 3В напряжение пробоя фотодиода без охранного кольца, а уровень темновых токов у всех фотодиодов вплоть до пробоя не превышает 10 нА.

Authors investigated a possibility of suppression of an early regional breakdown in the planar avalanche photodiodes on the basis of heteroepitaxial structures of InP/InGaAs. Diffusion of zinc in the sealed ampoule at temperatures of 500 °C, 450 °C was used. Defined was a distribution of carriers of a charge in a diffusive layer and depth of diffusion both in the InP monocrystal, and in avalanche structure on the basis of InP/InGaAs depending on the conditions of diffusion. A distribution of charge carriers a diffusive layer in the InP monocrystal was obtained by method of electrochemical profiling on the subsequent measurement of CV characteristics of a barrier electrolyte-semiconductor, and depth p– n junction in avalanche structure by recalculation of CV characteristics of p–n junctions. As a result of use of the two-phase diffusion of zinc, a configuration of p-n junction with the central region at a depth of 1.5 microns and the small periphery (a guarding ring) at depth of 0.65 microns has been received. At the same time, the breakdown tension of the photodiode with a guarding ring exceeds on 3 V the breakdown tension of a photodiode without guarding ring, and the level of dark currents at all photodiodes up to breakdown doesn’t exceed 10 nA.

Ключевые фразы: планарный лавинный фотодиод, гетероструктура ingaasinp, диффузия цинка, двухстадийная диффузия, глубина p–n-перехода, cv- и iv-характеристики
Автор (ы): Андреев Дмитрий Сергеевич, Чинарева Инна Викторовна
Журнал: ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Физика
УДК
621.315.592. Полупроводники
eLIBRARY ID
27253188
Для цитирования:
АНДРЕЕВ Д. С., ЧИНАРЕВА И. В. ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХСТАДИЙНОЙ ДИФФУЗИИ ЦИНКА В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ INGAAS/INP // ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА. 2016. №5
Текстовый фрагмент статьи