InGaAs PIN光电探测器的暗电流特性研究

从理论上分析了In0.53Ga0.47As PIN光电探测器在不同掺杂浓度及反向偏压下的暗电流特性,并与研制的器件的实测结果进行了比较和讨论.模拟结果表明:在低偏压下,器件中的产生复合电流起主要作用,偏压增大时,隧道电流起主要作用,且In0.53Ga0.47As光吸收层的载流子浓度对器件的暗电流有很大的影响,实测器件特性与模拟结果完全符合.文中还对器件结面积和电极尺寸等对暗电流的影响进行了比较和分析.     

硅基PIN光电探测器结构参数对其性能的影响

对硅基PIN光电探测器器件模型进行了理论分析,讨论了硅基PIN光电探测器的I-V特性与器件的i层厚度和整体宽度的变化关系,并进行了仿真分析。实验结果表明,随着i层厚度从5μm增加到70μm,器件的正向电流逐步减小,且i层厚度与其正向电流成反比;随着器件宽度从50μm增加到90μm,器件的正向电流逐步增大,且器件宽度与其正向电流成正比;引入保护环结构可以明显降低器件的暗电流。对PIN器件的结构参数进行了优化设计,结果表明在所设置的器件工艺条件下,当器件的i层厚度为50μm、整体宽度为70μm时,器件的性能最佳。     

改进器件工艺降低硅光电探测器暗电流

为降低硅光电探测器ｐ－ｎ结反向暗电流，可在器件制作工艺中采用一系列完美晶体器件工艺ＰＣＤＴ。在实施过程中，作者对吸除工艺，应力补偿工作等作了改进，进一步降低了反向暗电流。     

双异质结扩展波长InGaAs PIN光电探测器暗电流研究

模拟分析了三种不同结构的双异质结扩展波长In0.78Ga0.22As PIN光电探测器在室温下的暗电流特性,并与器件的实际测量结果进行了比较和讨论。结果表明,对于扩展波长的探测器,零偏压附近暗电流主要为反向扩散电流,随着反向偏压增加,产生复合电流和欧姆电流逐渐起主要作用。在InAlAs/InGaAs异质界面处引入的数字递变超晶格以及外延初始生长的InP缓冲层能够有效地改善探测器的暗电流特性。     

无暗电流的红外光电探测器

据法国Thales研究与技术公司以及巴黎第7大学的研究人员报导,他们已研制出一种通过级联量子层产生电子位移的红外探测器。这种被称为量子级联探测器的器件无须施加偏压便可工作,因此不会出现暗电流。这种探测器的特点是在掺硅接触层中间夹有40层结构,每层都有7个GaAs量子阱和7个AlGaAs势垒。在50K温度下所做的实验表明,     

GaAs MsM光电探测器暗电流特性

据根金属－半导体－金属光电探测器内的能带结构以及热电子发射与扩散理论相结合的模型，导出了ＭＳＭ光电探测器暗电流的计算公式，并用数据计算方法了不同距离和不同掺杂浓度与暗电流的关系，为设计低暗电流ＭＳＭ光电探测器提供了依据。     

带有Bragg反射镜的谐振腔增强型Si光电探测器

采用电子束蒸发和键合技术，制作了具有高反射率的、表面为薄层单晶Si的分布Bragg反射器。用标准光刻工艺在单晶Si薄层上制作出窄带谐振腔增强型（RCE）金属一半导体一金属（MSM）光电探测器，响应峰值波长分别在836、900、965和1030nm处，其中在900nm处峰值半高宽为18nm。该器件具有波长选择特性，可有效抑制相邻频道间的串扰，而且容易制成集成面阵。     

表面微结构的高响应度Si基近红外光电探测器

为了使Si基光电探测器应用到近红外光波段,需要提升其对光的响应度。通过等离子体光刻在硅基光电探测器表面制备规则有序的微结构阵列,另外通过原子层沉积(ALD)在微结构表面生长一层Al_2O_3膜,研究它的抗反射和钝化作用。对比测量器件的表面反射率和I-V特性曲线,并计算器件在808 nm近红外光下的光响应度。通过计算发现器件的响应度由最初的0.063 A/W提高到0.83 A/W。     

超快硅基光电探测器

于利希研究中心的科学家们研制了一种硅探测器。它能把经光缆传输的闪光快速地转化为电信号 ,速度要比现有的硅探测器快。目前光纤技术只用于远距离通信 ,未来也可用于局域范围。对于局域网的数据传输 ,比如在一幢建筑物内 ,采用红外光纤技术费用太大。但对于 85 0 nm波长范围却有价格便宜的激光。据该中心的 Buchal教授说 ,可见光波长约在 76 0 nm以下 ,具有额外的优点 ,特别是对于眼睛的安全 ,因为它是直接的 ,不用任何仪器 ,所以是有利的。聚合物光纤技术在红外或近红外区域特别好。这类光传感器有利于填补硅占优势的微电子学和光电子学…     

长波长低暗电流高速In_(0.53)Ga_(0.47)As MSM光电探测器

本文首次介绍了用低温MOVPE技术,研制成功具有非掺杂InP 肖特基势垒增强层的InCaAs金属-半导体-金属光电探测器(MSM-PD).其暗电流在 1.5伏下小于 60 nA(100 ×100)微米~2;响应时间t_r小于30 ps(6伏).其灵敏度在6 V下为0.42 A/W.     

硅基HgCdTe光伏器件的暗电流特性分析

对硅基HgCdTe中波器件进行了变温电流电压特性的测试和分析。测量温度从30K到240K，得到R0对数与温度的1000／T的实验曲线及拟合结果。同时选取60K、80K及110K下动态阻抗尺与电压V的曲线进行拟合分析。研究表明在我们器件工作的温度点80K，零偏压附近主要的电流机制是产生复合电流和陷阱辅助隧穿电流。要提高器件的水平，必须降低陷阱辅助隧穿电流和产生复合电流对暗电流的贡献。     

硅基HgCdTe光伏器件的暗电流特性分析

对硅基HgCdTe中波器件进行了变温电流电压特性的测试和分析。测量温度从30K到240K，得到R0对数与温度的1000／T的实验曲线及拟合结果。同时选取60K、80K及110K下动态阻抗R与电压V的曲线进行拟合分析。研究表明在我们器件工作的温度点80K，零偏压附近主要的电流机制是产生复合电流和陷阱辅助隧穿电流。要提高器件的水平，必须降低陷阱辅助隧穿电流和产生复合电流对暗电流的贡献。     

论碲镉汞光电二极管的暗电流

对于工作在1—30岬波段的各种红外光电探测器来说,碲镉汞（Mercury Cadmium Telluride,MCT）已经成为最重要的一种半导体材料。为了获得最优的性能,MCT探测器的暗电流必须降至最小。主要根据近年来的部分英文文献,从基本概念入手,介绍了有关MCT光电二极管暗电流研究的发展情况,并讨论了对于MCT光电二极管暗电流有关问题的理解和体会。     

碲镉汞长波探测器暗电流仿真分析

针对n-on-p型长波Hg1-xCdxTe红外探测器的暗电流进行建模分析,分析了不同机制对暗电流的影响,仿真分析结果和实际结果能够较好地匹配。得出探测器的工作状态暗电流Idark＝9×10-10 A,工作电阻Rr＝109?,品质因子R0A＝20?cm2。从仿真分析结果得出,在现有工艺下,Shockley-Read-Hall （SRH）复合和表面漏电是影响暗电流的最主要的非本征因素,其中SRH复合速率为2×1016/s?cm3,当表面态到达1×1012 cm-2,器件会出现严重的表面沟道。     

论碲镉汞光电二极管的暗电流(下)

对于工作在1～30 μm波段的各种红外光电探测器来说,碲镉汞(MercuryCadmium Telluride,MCT)已经成为最重要的一种半导体材料.为了获得最优的性能,MCT探测器的暗电流必须降至最小.主要根据近年来的部分英文文献,从基本概念入手,介绍了有关MCT光电二极管暗电流研究的发展情况,并讨论了对于MCT光电二极管暗电流有关问题的理解和体会.     

带保护环结构的条形X光阵列探测器

研究了带有保护环结构的条形 X光阵列探测器 ,结果表明 ,保护环的存在不仅降低了表面漏电 ,而且抑制了耗尽区的侧向扩展 .厚度为 30 0 μm的探测器样品 ,切割后的“死区”长度为 15 0 μm;环境温度为 18℃时 ,70 V偏压下加保护环测得的探测器完全耗尽时的漏电流为 2 0 n A.     

Probing into Reverse Bias Dark Current in Perovskite Photodiodes: Critical Role of Surface Defects

Minimizing reverse bias dark current density (J_dark) while retaining high external quantum efficiency is crucial for promising applications of perovskite photodiodes, and it remains challenging to elucidate the ultimate origin of J_dark. It is demonstrated in this study that the surface defects induced by iodine vacancies are the main cause of J_dark in perovskite photodiodes. In a targeted way, the surface defects are thoroughly passivated through a simple treatment with butylamine hydroiodide to form ultrathin 2D perovskite on its 3D bulk. In the passivated perovskite photodiodes, J_dark as low as 3.78 × 10^-10 A cm^-2 at -0.1 V is achieved, and the photoresponse is also enhanced, especially at low light intensities. A combination of the two improvements realizes high specific detectivity up to 1.46 × 10¹² Jones in the devices. It is clarified that the trap states induced by the surface defects can not only raise the generation-recombination current density associated with the Shockley–Read–Hall mechanisms in the dark (increasing J_dark), but also provide additional carrier recombination paths under light illumination (decreasing photocurrent). The critical role of surface defects on J_dark of perovskite photodiodes suggests that making trap-free perovskite thin films, for example, by fine preparation and/or surface engineering, is a top priority for high-performance perovskite photodiodes.     

快速MCP型光电倍增管中暗电流的分析与研究

简单介绍了快速ＭＣＰ型光电倍增管的结构，着重分析了该管型暗电流的来源，最后提出了减小暗电流可采取的一些必要措施。