Научный архив: статьи

За последние несколько лет достигнут значительный прогресс в изготовлении матричных фотоприемных устройств инфракрасного диапазона спектра (ИК ФПУ) на основе антимонидов. Наибольшее развитие получили ИК ФПУ на InSb, однако они имеют ряд недостатков, одним из которых является эффективная работа только в средневолновом ИКдиапазоне спектра. Использование «бариодных» структур на основе эпитаксиальных слоев (ЭС) InAsSb позволяет полностью перекрыть весь средний ИК-диапазона спектра и значительно снизить уровень темновых токов в сравнении с InSb. Одними из наиболее перспективных материалов для ИК ФПУ являются напряженные сверхрешетки II типа на основе антимонидов, основными преимуществами которых являются относительно просто настраиваемый рабочий диапазон от 3 до 32 мкм, а также значительно подавленная Ожерекомбинация, что в теории может позволить изготовить устройство с параметрами, превосходящими аналогичные устройства на основе твердых растворов кадмий-ртутьтеллур. Тем не менее, на данный момент остается ряд нерешенных проблем в технологии изготовления данных устройств, поэтому их потенциал еще полностью не реализован. В данной статье представлен сравнительный анализ и текущее состояние материалов на основе сурьмы, используемых для изготовления ИК ФПУ. Показаны причины повышенных темновых токов в данных устройствах и пути их снижения, а также рассмотрены перспективы использования в мультиспектральных устройствах.

Исследованы C-V характеристики МДП-структур, изготовленных на основе антимонида индия и диэлектрического покрытия, полученного методом анодного окисления в растворе Na2S в двухстадийном режиме. Сформированное покрытие обладает высоким качеством с низкой плотностью быстрых и медленных поверхностных состояний. Рассчитанные значения Dit и NF составили 21011 см-2 эВ-1 и 9,21010 см-2, соответственно. Изучена зависимость величины гистерезиса от напряжения. Проведение предварительного сульфидирования в растворе (NH4)2S – этиленгликоль позволило значительно уменьшить величину гистерезиса и на 25 % снизить плотность состояний на границе раздела. Значение среднеарифметической шероховатости, Ra, после анодирования увеличилось с 0,6 нм до 0,9 нм, но при этом предварительное сульфидирование не оказывает существенного влияния на данный параметр. Сформированное диэлектрическое покрытие обладает достаточной сплошностью пленки для ее применения в качестве пассивирующего покрытия фоточувствительных элементов (ФЧЭ) InSb.

Проведено сравнение двух способов утонения обратной стороны матричного модуля антимонида индия (100) с применением абразивной и безабразивной шлифовки различными аналитическими методами. Показано, что включение дополнительного этапа механической шлифовки позволяет добиться существенного улучшения геометрии матричного модуля после финишной полировки в сравнении с безабразивной обработкой. Среднеарифметическое значение шероховатости поверхности после проведения всех этапов обработки не превышает допустимых значений. С помощью построения карт обратного пространства оценена степень влияния различных способов обработки на кристаллическую структуру материала.