Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ишанин Г.Г. -> "Источники и приемники излучения" -> 52

Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.

Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Андреев А.Л. Источники и приемники излучения — Спб.: Политехника, 1991. — 240 c.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка): istochnikiizlucheniya1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 94 >> Следующая

Чувствительный элемент ФР из Hg^Cd^Te приклеивают обычно эпоксидным клеем на сапфировую или германиевую подложку и полируют до толщины 20—30 мкм, травят и на него напыляют индиевые контакты. Зти ФР превосходят ФД на той же основе по обнаружительной способности, но уступают ФД в быстродействии. Лучшие ФР имеют Sv — 2х 104 В/Вт, а т — 10~в с.
ФД на основе Hgl xCdxTe изготавливают по диффузионной технологии и ионным легированием, применяемым в последние годы.
На базе Hg3 KCdxTe в последние годы созданы фотогальва-нические мозаичные ПИ. 20-элементный ПИ на этой основе имеет; при 77 К АХ -•= 8--11 мкм, спектральную дисперсию ±0,3 мкм, площадь элемента 10“4 см2, расстояние между элементами 50 мкм, D = 5х109 см-Гц!/2/Вт, т] = 20% и динамическое сопротивление 200 Ом. ФР и ФД на основе Pbi^Sn^Te в настоящее время широко 'распространены, у них наблюдается также линейная зависимость ширины запрещенной зоны от состава. К недостаткам ФР на основе PblscSnxTe относятся высокое значение диэлектрической постоянной (16 для Hg^CdjjTe и 400 для Pb^Sn^Te), которое сни-
134
жает быстродействие, и более низкая (на 1,5—2 порядка) обнару-жительная способность, чем у Cd^Hg^Te, однако технологичность сплавов РЬТе—SnTe при выращивании однородных и совершенных монокристаллов ставит их в один ряд со сплавами HgTe—CdTe. Спектральная характеристика таких ФР из Pb0)83Sn0,17Te при 77 К имеет максимум при I = 14 мкм.
Для поликристаллических пленочных ФР (Pb^Sn^Te), полученных методом ВЧ катодного распыления в присутствии кислорода вольтовая чувствительность достигает 480 В/Вт при токе смещения 80 мкА и Di (к = 8,5; 800; 1) = 109 см-Гц^/Вт. ФД в фотогальваническом режиме на основе РЬ^Эп^Те (ФВ) имеют существенное преимущество перед ФР, так как их низкое сопротивление облегчает согласование приемника с высокочастотным усилителем; они не нуждаются в питании, имеют низкий уровень шумов и большую обнаружительную способность при малой постоянной времени. ФД в фотогальваническом режиме фирмы Raytheon, смонтированные на охлаждаемой площадке стеклянного сосуда Дьюара, заполненного жидким азотом, работают в спектральном интервале 8—12 мкм, имеют R = 20-ь
— 150 Ом, Dlmax > 2 хЮ10 см• Гц1/2/Вт и постоянную времени 1,5 хЮ-8 с.
Более простыми в технологическом отношении являются ФВ — фотодиоды с барьерами Шоттки, изготавливаемые нанесением на подложку РЬ^* Sn^Te слоя металла или выращиванием на металлической пленке полупроводникового слоя. Такие фотодиоды самые длинноволновые (к" = 30 мкм при х = 0,3, Т = = 4,2 К), они дешевы в изготовлении, но имеют меньшую обнаружительную способность. На базе Pb^Sn^Te с барьером Шоттки изготавливаются в настоящее время матричные ФВ фотоприемники с числом элементов до 40 со следующим разбросом параметров: R0S = 0,92-4-1,38 Ом-см2, С0 = (82-f-91,2) хЮ~3 нф; г\ = 0,444-0,53; D?{X= 11; 1050; 96) = (2,9ч-3,9) ХЮ10 см х хГд1/2/Вт.
На основе тройных соединений Pb^Sn^Se изготавливают в основном ФВ фотоприемники с барьером Шоттки, получаемые вакуумным последовательным напылением слоев Pb^Srij-Se (0,062 -< х -< 0,070) и свинца на подложку BaF2. Они имеют обнаружительную способность = 3,5хЮ10 см-Гц1/2/Вт
при Т = 80 К и Q = (1/8-М/4) ср, что на порядок выше, чем для ФВ на основе объемных кристаллов.
Селективные варизонные ФД на основе тройных соединений AlxGa1:(.Sb, IrisGa^As, GaAs-^Sb* и четырех компонентных соединений для ближней ИК-области спектра 1,0—1,5 мкм обладают высокой пороговой чувствительностью, быстродействием и высокой селективностью по спектру, что необходимо при работе ПИ с лазерными и световодными системами, работающими в этом спектральном диапазоне [18]. Структуру такого ФД можно представить в виде трех эпитаксиальных слоев различного состава,
135
I
S)
ЛЕ3,
ЛЕзг
~ДЕэч
~&Езз
Толщина
слоя
8>Щ
10
10
10
I птiv v Vi VII
0,6 0,8 1,3 1,2 к^эВ
Рис. 4.22. Структура варизонного ФД на основе A)KGa1_xSb (а), изменение АЕ3 по его толщине (б) и кривые его спектральной чувствительности (в):
1 — подложка; 2 — буферный слой; 3 и 4 — слои р- и п-ткпов, 5, 6 — омические кольцевые контакты; увеличение номера кривой (I—VII) соответствует увеличению содержания А1
последовательно выращенных на подложке 1 (рис. 4.22, а). При совпадении плоскости р—n-перехода с границей раздела гетероперехода между слоями 3 и 4 п AEai > А?з4 освещение производят со стороны подложки 1 (инвертированный ФД) и слои 1—3 должны быть прозрачными для регистрируемого излучения, а ширина полосы спектральной чувствительности определяется разностью А?33 — AE3i (рис. 4.22, б). Если А?з3 < А?34, то освещать ФД надо со стороны слоя 4. В случае, если ширина запрещенной зоны плавно убывает от подложки до р-п-перехода, а освещение производится со стороны подложки, фотоэффект возникает в узкой спектральной области. Наблюдается селективный фотоэффект, связанный с физикой работы варизонного полупроводника.
На рис. 4.22, в показано изменение спектральной чувствительности селективных фотодиодов на основе гетеропереходов в твердом растворе Al^Ga^Sb при увеличении содержания, алюминия (кривая смещается вправо, I—VI). В зависимости от содержания алюминия в р- и п-слоях твердого раствора удается получить как узкую, так и широкую полосы спектральной чувствительности подобных фотодиодов.
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed