Электрические характеристики p-i-n-меза-фотодиодов на основе гетероструктур InGaAs/InP

Исследованы вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики гетероструктурных  InGaAs/InP p-i-n-фотодиодов, изготовленных по меза-технологии. Фотодиоды кольцевой конфигурации различаются диаметром активной области от 0.05 до 2.5 мм. Все измерения выполнены  в темноте при комнатной температуре зондовым методом на пластине с готовыми приборами. Получены данные о темновых токах (токах утечки) I_dark, которые интерпретируются с точки зрения поверхностных и объемных токов в p-i-n-фотодиодах различных размеров. В поглощающем слое гетероструктуры InGaAs/InP фотодиода впервые оцениваются неразрушающим CV-методом концентрационные профили N_D(x) и сравниваются с данными электрохимического профилирования. 

Показано, что для большей части i-го слоя гетероструктуры оба метода комплементарны.

1. И. Д. Бурлаков, Л. Я. Гринченко, А. И. Дирочка, Н. Б. Залетаев. Успехи прикл. физики, 2, № 2 (2014) 131—161

2. A. Rogalski. Infrared Phys. Technol., 43 (2002) 187—210

3. N. P. Khuchua, A. A. Tutunjyan, N. D. Dolidze, T. B. Sakharova, R. G. Melkadze, L. P. Sanikidze, M. B. Ksaverieva, M. N. Melikyan, I. G. Gogorishvili. Georgian Eng. News, N 1 (2023) 48—55

4. Martin Bitter. InP/InGaAs PIN Photodiode Arrays for Parallel Optical Interconnects and Monolithic InP/InGaAs pin/HBT Optical Receivers for 10-Gb/s and 40-Gb/s. Doctoral Thesis (2000) 13—30

5. Ю. М. Нойкин, П. В. Махно. Физические основы оптической связи, эл. уч. пособие, гл. 5.1 (2011), https://foos.sfedu.ru/glava5/5.1.html

6. Bora M. Onat, Xudong Jiang, Mark Itzler. IEEE LEOS Annual Meeting Conference Proceedings, 1/09 (2009) 231—232

7. Н. И. Яковлева, К. О. Болтарь, М. В. Седнев. Успехи прикл. физики, 3, № 3 (2015) 301—309

8. D. R. Fink. Capacitance-Based Characterization of PIN Devices. Thesis. Ohio State University (2020) 1—56

9. T. P. Pearsаll. IEEE J. Quantum Electron., QE-16, N 7 (1980) 712—720

10. E. H. Rhoderick, R. H. Williams. Metal-Semiconductor Contacts, Claredon, Oxford (1988) 141—179

11. Г. Е. Яковлев, В. И. Зубков, В. Г. Литвинов, А. В. Ермачихин. Изв. СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, № 4 (2018) 13—20

12. С. М. Зи. Физика полупроводниковых приборов, пер. с англ. под ред. Р. А. Суриса, 2-е изд. перераб. и доп., Москва, Мир (1984) 80—115

13. J. F. Klem, J. K. Kim, M. J. Cich, G. A. Keeler, S. D. Hawkins, T. R. Fortune. Appl. Phys. Lett., 95, 031112 (2009) 1—3

14. Kioshi Ohnaka, Minoru Kubo, Jun Shibata. IEEE Transact. Electron Devices, ED-34, N 2 (1987) 199—294

15. Xiaoli Ji, Baiqing Liu, Hengjing Tang, Xue Li, Ming Shi, Ying Zhou, Yue Xu, Haimei Gong, Feng Yan. Jpn. J. Appl. Phys., 54, 04DG09 (2015) 1—4

16. Bin Li, Qian-Qian Lv, Rong Cui, Wei-Hong Yin, Xiao-Hong Yang, Qin Han. IEEE Photonics, Technol. Lett., 27, N 1 (2015) 34—37

17. Wenqi Wang, Zhen Deng, Xinxin Li, Lili Han, Junyang, Zhang, Yangfeng Li, Wenxin Wang, Haiqiang Jia, Hong Chen. Results in Optics, 5, 100181 (2021) 1—7