Исследование процессов формирования и защиты поверхности планарных p-n переходов и модернизация базовой технологии изготовления фотодиодов на основе InSb

• Автор: Талимов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с.

Содержание.
Страница
Введение
Глава 1. Влияние процессов формирования и защиты по 8 верхности планарных рп переходов на характеристики фотодиодов на основе пБЬ.

1.1. Основные параметры и характеристики ФД.

1.2. Основные свойства и параметры пвЬ.

1.3. Способы изготовления фотодиодов на 1пЭЬ.

1.4. Особенности ионной имплантации в пвЬ.

1.5. Применение отжига в технологии изготовления ФД из пБЬ.

1.6. Защита и просветление поверхности с помощью ди электрических пленок.

1.7. Влияние состава электролита и режима анодирования на свойства АОП и границы раздела пвЬАОП.
1.8. Влияние дополнительного короткозамкнутого рп пере хода, расположенного вблизи основного.
1.9. Выводы главы 1.
Глава 2. Результаты разработки фотодиодов на пБЬ с уль
транизкими темновыми токами для низкофоновых систем.
2.1. Базовая технология изготовления фотодиодов на осно ве пвЬ.
2.2. Предпосылки разработки фотодиодов для низкофо новых систем обнаружения.
2.3. Методики экспериментов.
2.4. Экспериментальные результаты и их обсуждение.
2.5. Выводы главы 2.
Глава 3. Использование альтернативных способов защиты
поверхности рп переходов в технологии изготовления ФД
3.1 Предпосылки разработки альтернативных способов по
лучения АОП.
3.2. Методики экспериментов
3.3. Результаты измерений и их обсуждение
3.4 Выводы главы 3.
Глава 4. Результаты исследований по модернизации техно
логии изготовления ФД на ИЭЬ.
4.1. Влияние исходного материала на чувствительность ФД.
4.2. Методики эксперимента.
4.3. Результаты измерений и их обсуждение.
4 4 Выводы главы 4
Выводы
Список цитированной литературы


Показано, что в случае малоразмерного р-п перехода приближение к нему области с бесконечной скоростью рекомбинации и нулевой скоростью генерации носителей заряда приводит к уменьшению темнового тока, вызванному увеличением диффузионного оттока в эту область равновесных неосновных носителей заряда, генерируемых в базе вблизи планарных границ малоразмерного р-п перехода. Предложена модель формирования оптимального термостойкого защитного покрытия на основе процессов ступенчатого гальваностатического (ГС) режима анодного окисления (АО) в электролите на основе персульфата аммония. Показано, что введение дополнительных низкотоковых стадий АО в ГС режиме увеличивает электрическую прочность АОП на 1пБЬ и равномерность этого параметра по площади пленки. Очевидно, что на этих стадиях происходит эффективное заращивание неокисленных участков (пБЬ. АО. АОП. ВАХ) ионноим-ллантированных ФД. ИФО) при Т=0°С, проведения разварки от растра к ФЧ площадке, использования утолщенного слоя БЮ* под КП, приближения КЗ р-п перехода к границам ФЧ площадок. Модель формирования оптимального термостойкого защитного покрытия на основе процессов ступенчатого АО. Основные положения модернизированной технологии изготовления ФД на 1пБЬ, имеющей следующие отличия от базовой: применение в качестве исходного материала кристаллов марки ИСЭ-1, формирование р-п перехода осуществляется имплантацией ионов Ве’ с Е= кэВ. Ф= мкКул/см' и последующим ИФО при Т=СгС в (ечение с. АО в электролите на основе ПА в трехстадийном ГС-режиме АО ф= мкА/ см2, т-1 = мин; 2- мкА/ см':, т2 = мин; ,)3=9 мкА/ см', т3 = мин). Основные условия обеспечения повышенной токовой чувствительности, заключающиеся в применении в качестве исходного материала кристаллов марки ИСЭ-1. Основные результаты диссертации отражены в публикациях [1-5] и докладывались на XIV Международной конференции по фотоприемникам, электронным и ионно-плазменным технологиям (Москва. XVI Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения (Москва. Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списков собственных публикаций и цитируемой литературы, четырех приложений. Объем диссертации составляет 9 страниц машинописного текста, включая рисунка и 8 таблиц. Список литературы состоит из наименований. Глава 1. Влияние процессов формирования и защиты поверхности планарных р-п переходов на характеристики фотодиодов на основе ІпБЬ. Основные параметры и характеристики ФД. Спектральная характеристика фотоотклика, называемая также относительной спектральной чувствительностью, описывает зависимость сигнала на выходе ФД от длины волны падающего на него излучения, и является одной из важнейших характеристик. Необходимо различать два случая: когда относительную спектральную чувствительность определяют, исходя из постоянства числа фотонов в каждом единичном интервале длин волн, и когда ее определяют, исходя из постоянства мощности падающего излучения в каждом единичном интервале. Фотоотклик идеального фотонного приемника, измеряемый при условии постоянства мощности падающего излучения, линейно растет с увеличением длины волны и, пройдя максимум, резко спадает до нуля. Это связано с тем, что в фотонном приемнике фотоотклик пропорционален числу поступающих на него фотонов, если их энергия превышает ширину запрещенной зоны полупроводника. Для равных значений мощности в единичном интервале длин волн большая длина волны соответствует большему числу фотонов. В тепловых же приемниках, реагирующих на мощность падающего излучения, а не на число фотонов, относительная спектральная чувствительность при постоянной мощности излучения в каждом единичном интервале длин волн не зависит от длины волны. Под чувствительностью ФД понимают величину фотосигнала на его выходе, приходящуюся на единицу падающей мощности. Необходимо специально указывать природу источника внешнего излучения. Для ИК-фотоприемников говорят либо о чувствительности по отношению к излучению абсолютно черного тела (АЧТ), либо о спектральной чувствительности Температура АЧТ обычно выбирается 0К или 3К. Сигнал на выходе может измеряться либо в вольтах, либо в амперах. Таким образом.