非故意掺杂吸收层InP/InGaAs异质结探测器研究

摘要：

为了获得低噪声铟镓砷(InGaAs)焦平面,需要采用高质量的非故意掺杂InGaAs(u-InGaAs)吸收层进行探测器的制备.采用闭管扩散方式,实现了Zn元素在u-InGaAs吸收层晶格匹配InP/In0.53Ga0.47As异质结构材料中的P型掺杂,利用扫描电容显微技术(SCM)对Zn在材料中的扩散过程进行了研究,结果表明,随着扩散温度和时间增加,p-n结结深显著增加,u-InGaAs吸收层材料的扩散界面相比较高吸收层浓度材料(5× 1016 cm-3)趋于缓变.根据实验结果计算了530℃下Zn在InP中的扩散系数为1.27×10-12cm2/s.采用微波光电导衰退法(μ-PCD)提取了InGaAs吸收层的少子寿命为5.2μs.采用激光诱导电流技术(LBIC)研究了室温下u-InGaAs吸收层器件的光响应分布,结果表明:有效光敏面积显著增大,对实验数据的拟合求出了少子扩散长度LD为63 μm,与理论计算基本一致.采用u-InGaAs吸收层研制的器件在室温(296 K)下暗电流密度为7.9 nA/cm2,变温测试得到激活能Ea为0.66 eV,通过拟合器件的暗电流成分,得到器件的吸收层少子寿命τp约为5.11 μs,与微波光电导衰退法测得的少子寿命基本一致.

关键词：Zn扩散、结深、少子扩散长度、InGaAs

所属期刊栏目：50

分类号：TN304(半导体技术)

资助基金：中国科学院重点部署项目;中国科学院联合基金;国家科技重大专项;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：62-69