Быстродействующие мостиковые фотоприемники для средней инфракрасной области спектра

Представлены неохлаждаемые мостиковые фотоприемники на основе гетероструктур InAs/InAsSbP для средней ИК-области спектра. Мостиковая конструкция отличается тем, что контактная площадка вынесена за пределы фоточувствительной мезы и связана с ней только воздушным мостиковым контактом. Данная конструкция позволяет уменьшить площадь p–n-перехода и емкость прибора, что приводит к увеличению его быстродействия без потерь в обнаружительной способности. Гетероструктуры InAs/InAsSbP выращены методом газофазной эпитаксии на подложках InAs с ориентацией (111). Разработанные фотоприемники обладают максимальной спектральной чувствительностью в диапазоне 2.8—3.1 мкм и дифференциальным сопротивлением в нуле смещения R₀ = 1.0—5.6 кОм. Емкость лучших приборов С = 3.4—3.6 пФ при U_rev = 0 В. Быстродействие фотоприемников исследовано с помощью лазера InGaAsP/InP с длиной волны излучения 1.55 мкм. Определенное по фронту нарастания фотоотклика быстродействие составляет 200 пс. Созданные мостиковые фотоприемники могут использоваться для регистрации лазерных импульсов в диапазоне 1.1—3.8 мкм. 

1. E. Tournie, A. N. Baranov. Semicond. and Semimetals, 86 (2012) 183—226

2. L. J. Mawst, D. Botez. IEEE Photon. J., 14, N 1 (2022) 1508025

3. Б. Матвеев. Фотоника, 51, № 3 (2015) 152—164

4. А. В. Сукач, В. В. Тетеркин, С. В. Старый, Н. В. Зотова, С. А. Карандашев, Б. А. Матвеев, М. А. Ременный, Н. М. Стусь, Г. Н. Талалакин. Тез. докл. XVII междунар. науч.-тех. конф. по фотоэлектронике и приборам ночного видения, 25—28 мая 2004 г., Москва, Россия (2004) 29

5. С. С. Кижаев, М. П. Михайлова, С. С. Молчанов, Н. Д. Стоянов, Ю. П. Яковлев. Письма в ЖТФ, 24, № 7 (1998) 1—7 [S. S. Kizhaev, M. P. Mikhailova, S. S. Molchanov, N. D. Stoyanov, Yu. P. Yakovlev. Tech. Phys. Lett., 24 (1998) 247—249]

6. A. R. Marshall, P. J. Ker, A. Krysa, J. P. David, C. H. Tan. Opt. Express, 19, N 23 (2011) 23341(1—9)

7. B. Chen, Y. Chen, Z. Deng. Photonics, 8, N 14 (2021) 2—19

8. Y. Chen, X. Chai, Z. Xie, Z. Deng, N. Zhang, Y. Zhou, Z. Xu, J. Chen, Y. Zhou, B. Chen. J. Lightwave Technol., 38 (2020) 939—945

9. Z. Xie, J. Huang, X. Chai, Z. Deng, Y. Chen, Q. Lu, Z. Xu, J. Chen, Y. Zhou, B. Chen. Opt. Express, 28 (2020) 36915—36923

10. J. Huang, Z. Shen, Z. Wang, Z. Zhou, B. Peng, W. Liu, Y. Chen, B. Chen. IEEE Electron. Dev. Lett., 43, N 5 (2022) 745—748

11. Е. В. Куницына, А. А. Пивоварова, И. А. Андреев, Г. Г. Коновалов, Э. В. Иванов, Н. Д. Ильинская, Ю. П. Яковлев. ФТП, 55, № 7 (2021) 607—613 [E. V. Kunitsyna, A. A. Pivovarova, I. A. Andreev, G. G. Konovalov, E. V. Ivanov, N. D. Il’inskaya, Yu. P. Yakovlev. Semiconductors, 55, N 7 (2021) 601—607]

12. И. А. Андреев, О. Ю. Серебренникова, Н. Д. Ильинская, А. А. Пивоварова, Г. Г. Коновалов, Е. В. Куницына, В. В. Шерстнев, Ю. П. Яковлев. ФТП, 49, № 12 (2015) 1720—1726 [I. A. Andreev, O. Y. Serebrennikova, N. D. Il’inskaya, A. A. Pivovarova, G. G. Konovalov, E. V. Kunitsyna, V. V. Sherstnev, Yu. P. Yakovlev. Semiconductors, 49, N 12 (2015) 1671—1677]

13. И. А. Андреев, О. Ю. Серебренникова, Г.С. Соколовский, В. В. Дюделев, Н. Д. Ильинская, Г. Г. Коновалов, Е. В. Куницына, Ю. П. Яковлев. ФТП, 47, № 8 (2013) 1109—1115 [I. A. Andreev, O. Y. Serebrennikova, G. S. Sokolovskii, V. V. Dudelev, N. D. Il’inskaya, G. G. Konovalov, E. V. Kunitsyna, Yu. P. Yakovlev. Semiconductors, 47 (2013) 1103—1109]

14. Chip on Board: Technology for Multichip Modules, Ed. John H. Lau, New York, Springer (1994)