p-i-n фотодіод на довжині хвилі 1064 нм із низьким рівнем впливу периферії на темнові струми

Автори М.С. Кукурудзяк
Приналежність

ЦКБ «Ритм», вул. Головна, 244, 58032 Чернівці, Україна

Е-mail mykola.kukurudzyak@gmail.com
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 1
Дати Одержано 04 січня 2022; у відредагованій формі 20 лютого 2022; опубліковано online 28 лютого 2022
Посилання М.С. Кукурудзяк, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 1, 01023 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01023
PACS Number(s) 85.60.Dw, 89.20.Bb
Ключові слова Фотодіод (5) , Кремній (82) , Темновий струм (5) , Охоронне кільце, Фоточутлвий елемент, Периферія, Чутливість (22) .
Анотація

В процесі проведення досліджень помічено проблему неконтрольованого зростання рівня темнового струму охоронного кільця фотодіодів, що проявлялось як за температури Т = 293 К, так і (значною мірою) при випробуванні приладів за підвищеної температури (Т = 358 К). У статті представлено результати розробки p-i-n фотодіода на основі високоомного кремнію р-типу провідності з підвищеною чутливістю та пониженим рівнем темнового струму охоронного кільця на довжині хвилі 1064 нм. У пропонованій конструкції фотодіода зменшено товщину периферійного оксиду кристалу для зниження впливу дислокаційної складової струму та зарядових станів на зворотні характеристики. Для реалізації розробленої конструкції приладу використовується двохстадійна дифузія фосфору. Після дифузії (загонки) фосфора знімалося фосфоросилікатне скло і проводилася додаткова фотолітографія, під час якої стравлювався весь шар периферійного оксиду та частини окислу між ОК та ФЧЕ. На другій стадії дифузії фосфора (розгонцi) вирощувався просвітлюючий оксид товщиною 190-220 нм на фоточутливих площадках і на периферії кристалу. Фоточутливі площадки, охоронне кільце та периферійна частина кристалу відмежовувались оксидом товщиною 650-700 нм, вирощеним на першій операції. Виготовлення фотодіодів виконувалося з використанням таких режимів технологічних процесів, як і у серійному виробництві, а їхні параметри порівнювались із приладами, виготовленими в стандартній конструкції. Аналіз показав, що фотодіоди запропонованої конструкції характеризуються нижчими та стабільнішими, ніж серійні прилади, темновими струмами ОК та ФЧЕ, причому не тільки за кімнатної температури, але й за температури 358 К.

Перелік посилань