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不同退火处理的台面型In0.83Ga0.17As pin光电二极管暗电流分析

李平 李淘 邓双燕 李雪 邵秀梅 唐恒敬 龚海梅

李平, 李淘, 邓双燕, 李雪, 邵秀梅, 唐恒敬, 龚海梅. 不同退火处理的台面型In0.83Ga0.17As pin光电二极管暗电流分析[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520002-0520002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0520002
引用本文: 李平, 李淘, 邓双燕, 李雪, 邵秀梅, 唐恒敬, 龚海梅. 不同退火处理的台面型In0.83Ga0.17As pin光电二极管暗电流分析[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520002-0520002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0520002
Li Ping, Li Tao, Deng Shuangyan, Li Xue, Shao Xiumei, Tang Hengjing, Gong Haimei. Dark current analysis of mesa type In0.83Ga0.17As p-i-n photodiodes with different annealing treatment[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 520002-0520002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0520002
Citation: Li Ping, Li Tao, Deng Shuangyan, Li Xue, Shao Xiumei, Tang Hengjing, Gong Haimei. Dark current analysis of mesa type In0.83Ga0.17As p-i-n photodiodes with different annealing treatment[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 520002-0520002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0520002

不同退火处理的台面型In0.83Ga0.17As pin光电二极管暗电流分析

doi: 10.3788/IRLA201645.0520002
基金项目: 

国家973项目(2012CB619200);国家自然科学基金(61205105,61007067,61475179)

详细信息
    作者简介:

    李平(1987-),男,博士生,主要从事短波红外探测器方面的研究。Email:lp806376231@163.com;龚海梅(1965-),男,博士生导师,主要从事航天红外探测器、紫外焦平面等新型探测组件及其抗辐射机理与可靠性技术 方面的研究。Email:hmgong@mail.sitp.ac.cn

    李平(1987-),男,博士生,主要从事短波红外探测器方面的研究。Email:lp806376231@163.com;龚海梅(1965-),男,博士生导师,主要从事航天红外探测器、紫外焦平面等新型探测组件及其抗辐射机理与可靠性技术 方面的研究。Email:hmgong@mail.sitp.ac.cn

  • 中图分类号: TN215

Dark current analysis of mesa type In0.83Ga0.17As p-i-n photodiodes with different annealing treatment

  • 摘要: 为了研究延伸波长In0.83Ga0.17As pin光电二极管的暗电流机制。采用两种不同工艺制备了台面型延伸波长In0.83Ga0.17As pin光电二极管。第一种工艺(M135L-5)是:台面刻蚀后进行快速热退火(RTA)。第二种工艺(M135L-3)是:台面刻蚀前进行快速热退火(RTA)。采用IV测试,周长面积比(P/A),激活能和暗电流成分拟合方法对器件暗电流机制进行分析。结果显示,在220~300 K之间,M135L-3器件暗电流低于M135L-5器件的,并且具有较低表面漏电流。在-0.01~-0.5 V之间和220~270 K之间,M135L-5器件的暗电流主要是扩散电流。在250~300 K之间,M135L-3器件的暗电流主要是扩散电流,而在-0.01~-0.5 V之间和220~240 K之间,其暗电流主要是产生复合电流和表面复合电流。与此同时,暗电流成分拟合结果也得出一致的结论。研究表明,在降低器件暗电流方面,M135L-3器件优于M135L-5器件,这主要是因为快速热退火降低了器件的体电流。
  • [1] Shi Yanli, Guo Qian, Li Long, et al. Visible-extended InP/InGaAs wide spectrum response infrared detectors[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3177-3180. (in Chinese)
    [2] MacDougal M, Geske J, Wang C, et al. Low dark current InGaAs detector arrays for night vision and astronomy[C]//SPIE, 2009, 7298(3F): 1-10.
    [3] Klem J F, Kim J K, Cich M J, et al. Mesa-isolated InGaAs photodetectors with low dark current[J]. Applied Physics Letters, 2009, 95: 0311121-0311123.
    [4] Jae-Hyung Jang, Student Member, Gabriel Cueva, et al. Metamorphic graded bandgap InGaAs-InGaAlAs-InAlAs double heterojunction P-i-I-N photodiodes[J]. Journal of Lightwave Technology, 2002, 20(3): 507-514.
    [5] Li Ping, Li Tao, Deng Shangyan, et al. Anneal treatment to improve the performance of extended wavelength In0.83Ga0.17As photodetectors[J]. Infrared Phys Technol, 2015, 71: 140-143.
    [6] Cheng Jifeng, Zhu Yaoming, Tang Hengjing, et al. Microcosmic damage mechanism of inductively couple plasma etching for InGaAs[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2186-2189. (in Chinese)
    [7] Anne Rouvie, Jean-Luc Reverchon, Odile Huet, et al. InGaAs focal plane arrays developments at III-V lab[C]//SPIE, 2012, 8353(8): 1-12.
    [8] Li Y F, Tang H J, Li T, et al. Current-voltage characteristics of planar-type InGaAs infrared detectors[J]. Journal of OptoelectronicsLaser, 2009, 20(12): 1580-1583.
    [9] Zhou Yi, Chen Jianxin, Xu Qingqing, et al. Dark current analysis of long wavelength InAs/GaSb superlattice infrared detector[C]//SPIE, 2012, 8419(4): 1-7.
  • [1] 崔大健, 敖天宏, 奚水清, 张承, 高若尧, 袁俊翔, 雷勇.  InGaAs单光子雪崩焦平面研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2023, 52(3): 20230016-1-20230016-11. doi: 10.3788/IRLA20230016
    [2] 李俊斌, 刘爱民, 蒋志, 杨晋, 杨雯, 孔金丞, 李东升, 李艳辉, 周旭昌.  InAs/GaSb超晶格长波红外探测器暗电流特性分析 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210399-1-20210399-8. doi: 10.3788/IRLA20210399
    [3] 马旭, 李云雪, 黄润宇, 叶海峰, 侯泽鹏, 史衍丽.  短波红外探测器的发展与应用(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210897-1-20210897-12. doi: 10.3788/IRLA20210897
    [4] 于春蕾, 龚海梅, 李雪, 黄松垒, 杨波, 朱宪亮, 邵秀梅, 李淘, 顾溢.  2560×2048元短波红外InGaAs焦平面探测器(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210941-1-20210941-10. doi: 10.3788/IRLA20210941
    [5] 覃钢, 吉凤强, 夏丽昆, 陈卫业, 李东升, 孔金丞, 李艳辉, 郭建华, 袁绶章.  碲镉汞高工作温度红外探测器 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200328-1-20200328-11. doi: 10.3788/IRLA20200328
    [6] 张武康, 陈洪雷, 丁瑞军.  具有背景抑制功能的长波红外读出电路 . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20200266-1-20200266-10. doi: 10.3788/IRLA20200266
    [7] 曹嘉晟, 李淘, 王红真, 于春蕾, 杨波, 马英杰, 邵秀梅, 李雪, 龚海梅.  非故意掺杂吸收层InP/InGaAs异质结探测器研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210073-1-20210073-8. doi: 10.3788/IRLA20210073
    [8] 乔凯, 王生凯, 程宏昌, 靳川, 张太民, 杨晓军, 任彬.  表面钝化膜对BCMOS传感器电子敏感特性影响的实验研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0418002-0418002-6. doi: 10.3788/IRLA202049.0418002
    [9] 李雪, 邵秀梅, 李淘, 程吉凤, 黄张成, 黄松垒, 杨波, 顾溢, 马英杰, 龚海梅, 方家熊.  短波红外InGaAs焦平面探测器研究进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103006-0103006(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0103006
    [10] 梁少林, 王咏梅, 毛靖华, 贾楠, 石恩涛.  科学级光学CCD像素非均匀性的测试 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 417004-0417004(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0417004
    [11] 王志铭, 周东, 郭旗, 李豫东, 文林, 马林东, 张翔, 蔡毓龙, 刘炳凯.  γ辐照导致中波碲镉汞光伏器件暗电流退化的机理研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 916001-0916001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0916001
    [12] 葛张峰, 余晨辉, 陈鸣, 李林, 许金通.  AlGaN日盲紫外雪崩光电探测器暗电流研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 920003-0920003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0920003
    [13] 邓洪海, 杨波, 邵海宝, 王志亮, 黄静, 李雪, 龚海梅.  正照射延伸波长In0.8Ga0.2As红外焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 504004-0504004(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0504004
    [14] 邹梅, 陈楠, 姚立斌.  包含交流耦合CTIA与数字CDS的CMOS图像传感器设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 120002-0120002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0120002
    [15] 李慧梅, 胡晓斌, 白霖, 李晓敏, 于海龙, 徐云, 宋国峰.  In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As雪崩光电二极管的数值模拟研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520005-0520005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0520005
    [16] 骆冬根, 邹鹏, 陈迪虎, 王羿, 洪津.  伽马射线辐照对硅光电二极管性能的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 320001-0320001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0320001
    [17] 孙剑峰, 姜鹏, 张秀川, 周鑫, 付宏明, 高新江, 王骐.  32×32面阵InGaAs Gm-APD激光主动成像实验 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206006-1206006(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1206006
    [18] 胡亚东, 胡巧云, 孙斌, 王羿, 洪津.  暗电流对短波红外偏振测量精度的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2375-2381.
    [19] 刘晓艳, 王明甲, 郭方敏.  新原理光电探测阵列的微光响应测试研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2546-2551.
    [20] 刘福浩, 许金通, 王玲, 王荣阳, 李向阳.  GaN基雪崩光电二极管及其研究进展 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1215-1221.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-12
  • 修回日期:  2015-12-02
  • 刊出日期:  2016-05-25

不同退火处理的台面型In0.83Ga0.17As pin光电二极管暗电流分析

doi: 10.3788/IRLA201645.0520002
    作者简介:

    李平(1987-),男,博士生,主要从事短波红外探测器方面的研究。Email:lp806376231@163.com;龚海梅(1965-),男,博士生导师,主要从事航天红外探测器、紫外焦平面等新型探测组件及其抗辐射机理与可靠性技术 方面的研究。Email:hmgong@mail.sitp.ac.cn

    李平(1987-),男,博士生,主要从事短波红外探测器方面的研究。Email:lp806376231@163.com;龚海梅(1965-),男,博士生导师,主要从事航天红外探测器、紫外焦平面等新型探测组件及其抗辐射机理与可靠性技术 方面的研究。Email:hmgong@mail.sitp.ac.cn

基金项目:

国家973项目(2012CB619200);国家自然科学基金(61205105,61007067,61475179)

  • 中图分类号: TN215

摘要: 为了研究延伸波长In0.83Ga0.17As pin光电二极管的暗电流机制。采用两种不同工艺制备了台面型延伸波长In0.83Ga0.17As pin光电二极管。第一种工艺(M135L-5)是:台面刻蚀后进行快速热退火(RTA)。第二种工艺(M135L-3)是:台面刻蚀前进行快速热退火(RTA)。采用IV测试,周长面积比(P/A),激活能和暗电流成分拟合方法对器件暗电流机制进行分析。结果显示,在220~300 K之间,M135L-3器件暗电流低于M135L-5器件的,并且具有较低表面漏电流。在-0.01~-0.5 V之间和220~270 K之间,M135L-5器件的暗电流主要是扩散电流。在250~300 K之间,M135L-3器件的暗电流主要是扩散电流,而在-0.01~-0.5 V之间和220~240 K之间,其暗电流主要是产生复合电流和表面复合电流。与此同时,暗电流成分拟合结果也得出一致的结论。研究表明,在降低器件暗电流方面,M135L-3器件优于M135L-5器件,这主要是因为快速热退火降低了器件的体电流。

English Abstract

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