Научная статья: ЛФД на основе гетероструктур InGaAs/InP (обзор) (2015) (читать, скачать)

Читать онлайн

В статье предложен обзор литературных данных в области создания лавинных фотодиодов на основе гетероэпитаксиальных структур InGaAs/InP. Рассмотрены типы эпитаксиальных структур, причем уделено особое внимание описанию изготовления планарных лавинных фотодиодов. На основе анализа литературных данных определены основные задачи, решение которых обеспечит разработку отечественных методов изготовления коммерческих лавинных фотодиодов в диапазоне длин волн 0,9—1,7 мкм.

Consideration is given to fabrication of avalanche photodiodes on the base of the InGaAs/InP heterostructures. A review shows a situation in the 0.9—1.7 μm range and main tasks in this development.

Ключевые фразы: ingaasinp, лавинный фотодиод, охранное кольцо, диффузия, ионная имплантация

Автор (ы): Будтолаева Анна Константиновна (Budtolaeva A. K.), Хакуашев Павел Евгеньевич, Чинарева Инна Викторовна

Журнал: УСПЕХИ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI: Физика
УДК: 621.383. Фотоэлектроника
eLIBRARY ID: 24124347

Для цитирования:

БУДТОЛАЕВА А. К., ХАКУАШЕВ П. Е., ЧИНАРЕВА И. В. ЛФД НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР INGAAS/INP (ОБЗОР) // УСПЕХИ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ. 2015. ТОМ 3, №4

Текстовый фрагмент статьи

После проведенного в работе анализа литературных данных по ЛФД становится очевидным тот факт, что основная часть всей предствленной литературы (а это преимущественно зарубежная литература) посвящена особенностям, связанным с самой структурой ЛФД, требованию к материалам и расчетам. В то же время информация по последовательности операций, методам их проведения и режимам создания ЛФД на основе InGaAs/InP очень обрывочная и достаточно поверхностная. Эти обрывочные сведения чаще встречаются в ранних статьях, в начальный период развития этого направления.

Разработка промышленного способа изготовления коммерческих лавинных фотодиодов в диапазоне длин волн 0,9—1,7 мкм сводится к решению следующих основных задач:  разработка способа эпитаксиального выращивания многослойных гетероэпитаксиальных структур на основе InGaAs/InP с требуемыми параметрами слоев;

 разработка метода низкотемпературного плазмохимического осаждения пассивирующего и маскирующего диэлектрического слоя SiNx с требуемыми параметрами границы раздела, обеспечивающей минимальные токи утечки;

 разработка метода планарной диффузии в эпитаксиальный слой InP для формирования активной области;

 разработка топологии и способа формирования охранных колец в эпитаксиальном слое InP, предотвращающих ранний краевой пробой.

Таким образом, именно первоочередное решение указанных задач позволит обеспечить разработку отечественных методов изготовления коммерческих лавинных фотодиодов в диапазоне длин волн 0,9—1,7 мкм

Список литературы

1. Matsushima Y. // J. Appl. Phys. 1986.
2. Филачёв А. М., Таубкин И. И., Тришенков М. А. Твердотельная фотоэлектроника. — М.: Физматкнига, 2011.
3. Капассо Ф., Пирсолл Т., Поллак М. и др. Техника оптической связи: Фотоприемники. — М.: Мир, 1988.
4. Takanashi Y., Kawashima M., Horikoshi Y. // J. Appl. Phys. 1980. No. 19. P. 693.
5. Nishida K, Taguchi K., Matsumoto Y. // J. Appl. Phys. 1979. No. 35. P. 251.
6. Matsumoto Y., Akida S., Sakai S., et al. // Electron. Lett. 1982. No. 18. P. 945.
7. Yasuda K., Shirai T., Mikawa T., et al. // Electron. Lett. 1983. No. 19. P. 662.
8. Yasuda K., Shirai T., Mikawa T., et al. // Electron. Lett. 1984.
9. Poulain P. et al. // Electron. Lett. 1985. V. 21. P. 442.
10. Ando H. et al. // IEEE Jnl. Quant Electron, 1984. V. 20. P. 256.
11. Яковлева Н. И., Болтарь К. О., Седнев М. В. и др. // Прикладная физика. 2015. № 1. С. 87.
12. Campbell J. C., Demiguel S., Ma F., et al. // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2004. V. 10 (4). P. 777.
13. Филачёв А. М., Таубкин И. И., Тришенков М. А. Современное состояние и магистральные направления развития твердотельной фотоэлектроники. — М.: Физматкнига, 2010.
14. Stéphane Demiguel // Proc. SPIE. 2009. P. 7298.
15. Бурлаков И. Д., Гринченко Л. Я., Дирочка А. И. и др. // Успехи прикладной физики. 2014. Т. 2. № 2. С. 131.
16. Холоднов В. А., Бурлаков И. Д., Другова А. А. // Прикладная физика. 2014. № 5. С. 38.
17. Olsen G.H., Ackley D.A., Hladky J., et al. // Proceedings of SPIE. 1991. V. 1419. P. 24.
18. Tatsunori S., Takashi M. and Takao K. // Fujitsu Sci. Tech. J. 1984. P. 303.
19. Donnelly J. P. and Hurwitz C. E. // Appl. Phys. Lett., 1977. V. 31. P. 418.
20. Law H. D., Tomasetta L. R., and Nakano K. // Appl. Phys. Lett. 1978. V. 33. P. 920.
21. Feng M., Oberstar J. D., Windhorn T. H., et al. // Appl. Phys. Lett. 1979. V. 34. P. 591.
22. Mikawa T. et al. // J. Optical Devices&Fibers. 1984. V. 11. P. 68.
23. Gyuro I. et al. in Compound Semiconductor Industry Directory. — Elsevier Science. Ltd., 1996. P. 58—68.
24. Ando H., Susa N., and Kanbe H. // Appl. Phys. 1981. V. 20. P. 197.
25. Ando H., Susa N., and Kanbe H. // Appl. Phys. 1982. V. 29. Nо. 9.
26. Ando H., Ymauchi Y., and Susa N. // IEEE Jnl. Quant Electron. 1984. V. 20. P. 3.
27. Taguchi K. and Nishida K. // Appl. Phys. 1981. 1p-H-6.
28. Ikeda M., Wakita K., Hata S., et al. // Electronics Lett. 1986. V. 19. Nо. 2. P. 61.
29. Kyung-Sook Hyum, Youngmi Paek, Yong-Hwan Kwon, et al. // Proceeding of SPIE. 2003. V. 4999. P. 130.
30. Taguchi K. et al. // IEEE Electron Device Letters. 1986. V. EDL-7. No. 4. P. 257.
31. Sigimoto Y. et al. // Electronics Lett. 1984. V. 20. Nо. 16. P. 653.
32. Shirai T. et al. // Fujitsu Sci. Tech. J. 1984. V. 20. Nо. 3. Р. 303.
33. NEC Corporation, United States Patent US4651187, 1985.
34. NEC Corporation, United States Patent US5057891, 1991.
35. Patent GB 2107118A, 1982.
36. Matsushima Y., Noda Y., Kushiro Y., et al. // Electronics Lett. 1984. V. 20. Nо. 6. P. 235.
37. Benoit J., Boulou M., Vergnaud R. // SPIE Optical Fiber Sources and Detectors, 1985. V. 587.

1. Y. Matsushima, J. Appl. Phys. (1986).
2. A. M. Filachev, I. I. Taubkin, and M. A. Trishenkov, Solid-State Photoelectronics. Photodiodes. (Fizmatkniga, Moscow, 2011) [in Russian].
3. F. Kapasso, T. Pirsoll, M. Pollak, et al., Technique of Optical Communications. Photoreceivers (Mir, Moscow, 1988) [in Russian].
4. Y. Takanashi, M. Kawashima, and Y. Horikoshi, J. Appl. Phys., No. 19, 693 (1980).
5. K. Nishida, K. Taguchi, and Y. Matsumoto, J. Appl. Phys., No. 35, 251 (1979).
6. Y. Matsumoto, S. Akida, S. Sakai, et al., Electron. Lett., No. 18, 945 (1982).
7. K. Yasuda, T. Shirai, T. Mikawa, et al., Electron. Lett., No. 19, 662 (1983)
8. K. Yasuda, T. Shirai, T. Mikawa, et al., Electron. Lett. (1984).
9. P. Poulain et al., Electron. Lett. 21, 442 (1985).
10. H. Ando et al., IEEE Jnl. Quant Electron, .20, 256 (1984).
11. N. I. Iakovleva, L. O. Boltar, M. V. Sednev, et al., Prikldanaya Fizika, No. 1, 87 (2015).
12. J. C. Campbell, S. Demiguel, F. Ma, et al., IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 10 (4), 777 (2004).
13. A. M. Filachev, I. I. Taubkin, and M. A. Trishenkov, The Current Status and Main-Line Trackage for Development of Photoelectronics (Fizmatkniga, Moscow, 2010) [in Russian].
14. Stéphane Demiguel, Proc. SPIE 7298 (2009).
15. I. D. Burlakov, L. Ya. Grinchenko, A. I. Dirochka, et al., Uspekhi Prikladnoi Fiziki 2 (2) (2014).
16. V. A. Kholodnov, I. D. Burlakov, and A. A. Drugova, Prikladnaya Fizika, No. 5, 38 (2014).
17. G. H. Olsen, D. A. Ackley, J. Hladky, et al., Proceedings of SPIE 1419, 24 (1991).
18. S. Tatsunori, M. Takashi, and K. Takao, Fujitsu Sci. Tech. J. 303 (1984).
19. J. P. Donnelly and C. E. Hurwitz, Appl. Phys. Lett. 31, 418 (1977).
20. H. D. Law, L. R. Tomasetta, and K. Nakano, Appl. Phys. Lett. 33, 92 (1978).
21. M. Feng, J. D. Oberstar, T. H. Windhorn, et al., Appl. Phys. Lett. 34, 591 (1979).
22. T. Mikawa et.al., J. Optical Devices&Fibers 11, 68 (1984).
23. I. Gyuro et.al. in Compound Semiconductor Industry Directory (Elsevier Science. Ltd., 1996), pp. 58—68.
24. H. Ando, N. Susa, and H. Kanbe, Appl. Phys. 20, 197 (1981).
25. H. Ando, N. Susa, and H. Kanbe, Appl. Phys. 29, No. 9, (1982).
26. H. Ando, Y. Ymauchi, and N. Susa, IEEE Jnl. Quant Electron. 20, 3 (1984).
27. K. Taguchi and K. Nishida, Appl. Phys. 1p-H-6 (1981).
28. M. Ikeda, K. Wakita, S. Hata, et al., Electronics Lett. 19 (2), 61 (1986).
29. Kyung-Sook Hyum, Youngmi Paek, Yong-Hwan Kwon, et al., Proceeding of SPIE 4999, 130 (2003).
30. K. Taguchi et.al., IEEE Electron Device Letters EDL-7, 257 (1987).
31. Y. Sigimoto et. al., Electronics Lett. 20, 653 (1984).
32. T. Shirai et.al., Fujitsu Sci.Tech.J. 20, 303 (1984).
33. NEC Corporation, United States Patent US4651187, 1985.
34. NEC Corporation, United States Patent US5057891, 1991.
35. Patent GB 2107118A, 1982.
36. Y. Matsushima, Y. Noda, Y. Kushiro, et al., Electronics Lett. 20, 235 (1984).
37. J. Benoit, M. Boulou, and R. Vergnaud, SPIE Optical Fiber Sources and Detectors 587, (1985).

Выпуск

Том 3, №4 (2015)

Кол-во страниц: 100 страниц

Другие статьи выпуска

Методы расширения динамического диапазона матричных фотоприемных устройств (2015)

Авторы: Деомидов А. Д., Козлов К. В., Кузнецов П. А., Храбров П. В.

Проведен анализ современных схемотехнических и программных методов расширения динамического диапазона матричных фотоприемных устройств, а также их классификация. Выделены пять основных групп методов, включающих в себя: реализацию нелинейной зависимости фототока от падающего излучения, подключение дополнительных емкостей, адаптивные методы, многокадровую обработку, бинирование. Рассмотрены особенности каждой группы методов, приведены основные идеи и алгоритмы работы, а также варианты реализаций ячеек считывания.

Сохранить в закладках

Дисперсионный магнитный спектрометр энергии электронов (2015)

Авторы: Шабрин А. Д., Ляликов А. В., Васичев Б. Н., Бегучев В. П., Бурлаков И. Д.

Рассмотрены возможности электронной спектроскопии для определения элементного состава материалов. Показано, что для этого требуется разработка специального прецизионного оборудования вакуумной электроники — электронного спектрометра с дисперсионным магнитным анализатором. Предложен оригинальный вариант устройства диспергирующего магнита для спектрометра потерь энергий электронов, который можно установить на просвечивающие электронные микроскопы. Проведено приближённое математическое описание поведения электронов при взаимодействии с полем магнита, и составлен алгоритм, построенный на полученном описании. С помощью этого алгоритма проведены исследования с целью подбора оптимальных геометрических и конструктивных параметров системы, чтобы добиться наилучших результатов её работы. Предложена макетная конструкция диспергирующего магнита спектрометра.

Сохранить в закладках

Исследование омического контакта AuGe/n+-GaP (2015)

Авторы: Будтолаев А. К., Косухина Л. А., Хакуашев П. Е., Чинарева И. В.

Исследование направлено на минимизацию удельного сопротивления омического контакта AuGe на поверхности GaP для использования в технологии фотодиодов Шоттки. Методом длинной линии (TLM) определялось удельное сопротивление контакта AuGe в зависимости от температуры отжига. Минимальное c = 4,0110-3 Омсм2 было получено быстрым термическим отжигом. Исследования вольтамперных характеристик фотодиодов Шоттки подтвердили возможность использования этого контактного покрытия в технологии производства фотодиодов.

Сохранить в закладках

Эффективный заряд плазмы в режиме нагрева индукционным током на стеллараторе Л-2М в условиях боронизации вакуумной камеры (2015)

Авторы: Мещеряков А. И., Вафин И. Ю.

После проведения процедуры боронизации из оптических измерений было установлено, что в числе прочего изменился состав примесей плазмы. Встала задача определения эффективного заряда плазмы. В режиме омического нагрева из значений электрического сопротивления плазменного шнура вычислены значения эффективного заряда плазмы для различных концентраций электронов. Сделаны выводы о влиянии боронизации на значение эффективного заряда плазмы, а также изменении значений эффективного заряда в зависимости от плотности плазмы.

Сохранить в закладках

Алмазные CVD-покрытия режущих инструментов (обзор) (2015)

Авторы: Сергейчев К. Ф.

Повышение требований к режущим инструментам, используемым в разных сферах деятельности, начиная от обработки твёрдых материалов до хирургических операций, в отношении твёрдости, химической инертности и стойкости к износу заставляет совершенствовать существующую технологию производства алмазного инструмента, последовательно приближая эти параметры к характеристикам самого алмаза. Вопрос жизнестойкости инструментов наиболее актуален сегодня в нефтегазодобывающей отрасли, где для бурения скальных пород используются вращательные долота, оснащенные PDC (Polycryиstalline Diamond Cutter) фрезами, которые производят спеканием при чрезвычайно высоких значениях давления и температуры.

В обзоре рассматриваются особенности производства PDC-резцов, их характеристики и ограничения по условиям применения. Стойкость PDC-фрез, цементированных кобальтом, ограничена максимально допустимой температурой 700 оС из-за разницы коэффициентов температурного расширения алмазного абразива и цементирующей связки, а также из-за графитизации алмаза кобальтом. Обзор ориентирован на инженеров, связанных с обработкой твёрдых и абразивных материалов. В нём объединены сведения, представленные в российских и зарубежных публикациях по вопросам технологии производства PDC-резцов и их упрочнения методами, СVD-осаждения поликристаллических алмазных плёнок. В заключение обсуждаются возможности применения СВЧ-реакторов ARDIS-100 и СВЧфакела для CVD-синтеза алмазных покрытий.

Сохранить в закладках

Релаксационная оптика: состояние и перспективы (обзор) (2015)

Авторы: Трохимчук П. П.

В обзоре анализируются основные положения релаксационной оптики, которая рассматривает процессы необратимого воздействия лазерного излучения на вещество. Проведен сравнительный анализ экспериментальных результатов, а также представлены модели, которые необходимы для их объяснения. Показаны области применения процессов и явлений релаксационной оптики в современной оптоэлектронике. Обсуждаются перспективные направления развития этого раздела физики.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: АО "НПО "ОРИОН"
Регион: Россия, Москва
Почтовый адрес: 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
Юр. адрес: 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
ФИО: Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
E-mail адрес: orion@orion-ir.ru
Контактный телефон: +7 (499) 3749400
Сайт: http://www.orion-ir.ru

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.

Сказать «Спасибо»

Вы можете поблагодарить автора за публикацию. Ему (ей) будет приятно.

Наведите камеру на QR-код, чтобы открыть моб. версию страницы.

Ведущий журнала

Ильина Надежда

Написать

По вопросам связанным с журналом вы можете связаться с его ведущим.

Статья: ЛФД на основе гетероструктур InGaAs/InP (обзор) (2015)

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

Список литературы

Выпуск

Другие статьи выпуска

Издательство