Научный архив: статьи

Исследованы фотодиоды Шоттки Au—n-GaP (толщина Au ~10 нм) при высоких температурах. Показано, что при температурах выше 70 ° С последовательное сопротивление фотодиода растет необратимо. Отжиг фотодиодов при Т = +125 ° С способен увеличить квантовую эффективность фотодиода на 66 %, температура Т = +300 ° С является предельной для таких фотодиодов. Деградация фотодиодов Шоттки (ФДШ) связана с температурным изменением структуры Au-пленки на поверхности полупроводника.

Исследованы фотодиоды с p-n-переходом на основе GaP. Приведены температурные зависимости токовой чувствительности в диапазоне от -183 до +500 С. При изменении температуры в указанном диапазоне максимум спектральной чувствительности смещается от 430 до 510 нм, а токовая чувствительность возрастает от 0,044 до 0,13 А/Вт. Изменение чувствительности связано с температурной зависимостью коэффициента поглощения GaP. До температуры +200 оС в фотодиодах преобладает генерационнорекомбинационный ток, а свыше +220 оС — диффузионный ток.

Изложены результаты разработки и исследований основных характеристик одноэлементных фотодиодов из соединений ртуть - кадмий - теллур (КРТ), в том числе в гетеродинном режиме с быстродействием до 1 ГГц, на спектральные диапазоны 3-5 и 8-12 мкм. Изложены особенности топологии и технологии матричных фотоприемников форматов 32х32, 128х128, 384х288, 4х16, 4х48, 2х96, 4х128, 2х256 на спектральные диапазоны 3-5 и 8-12 мкм, изготовленных как на объемных монокристаллах, так и эпитаксиальных слоях, выращенных различными технологическими методами. Проанализированы проблемы временной и температрурной стабильности фотодиодов из КРТ и возможные пути совершенствования параметров МФП.

Изготовлен и исследован макет бессканерного тепловизора формата 128х128 на спектральный диапазон 8-12 мкм. Тепловизор состоит из матрицы фоточувствительных элементов на основе фотодиодов из КРТ, состыкованной на индиевых столбиках с охлаждаемым МОП-мультиплексором, микрокриогенной системы Сплит-Стирлинга и электронного блока обработки изображения. Эквивалентная шуму разница температур тепловизора не превышает 0,1 К.

Разработаны фотоприемники на основе широкозонных полупроводниковых материалов GaP, GaAs и их тройного соединения GaPхAs1-х. Для создания фотоприемников использован барьер Шоттки с полупрозрачным металлическим слоем. В качестве исходного материала использованы эпитаксиальные структуры n-n+-n типа с нелегированным n-слоем. Приведены основные параметры фотоприемников.