Фотодіоди з гетероструктурою
Гетерофотодіодом називають прилад, що має перехідний шар, утворений напівпровідниковими матеріалами з різною шириною забороненої зони.
Пристрій та принцип дії цих приладів розглянемо на прикладі гетероструктури СаА5-ОаА1А5 (рис. 6.12).
На підкладці арсеніду галію «+ типу» 10-18 см'3) методом рідкофазної епітаксії послідовно нарощують спочатку шар чистого нелегованого арсеніду галію «-типу (Л'д
1015 см-3), а потім шар р+ типу твердого розчину Оа_хА1хАз (/Уд» 1018 см 3). Забезпечення в розчині значення X - 0,4 призводить до відмінності ширин забороненої зони з різних боків гетеропереходу »0,4 еВ.
Шар СаА1АБ грає роль широкозонного вікна, що пропускає випромінювання, поглинається в середній області. Структура зонної діаграми (рис. 6.12, 6) забезпечує безперешкодне перенесення генерованих в «області дірок в /» область.
Товщина середньої області вибирається так, щоб забезпечити поглинання всієї падаючої потужності. При X
0,85 мкм достатньо мати Л» 20 мкм. Високий ступінь чистоти в цій галузі забезпечує малі рекомбінаційні втрати генерованих світлом носіїв. Фоточутливість гетерофотодіодів визначається ефективним часом життя носіїв у середньому шарі, а час перемикання – товщиною цього шару та напруженістю електричного поля. Застосування досконалих гетероструктур (з низькою густиною поверхневих станів) відкриває можливості створення фотодіодів з ккд, близьким до 100%. Поєднання малого часу розсмоктування нерівноважних носіїв заряду та малого значення бар'єрної ємності забезпечує високу швидкодію гетерофотодіодів. Такі прилади можуть ефективно працювати при малих зворотних напругах. Підбираючи пари напівпровідникових матеріалів можна отримувати фотодіоди,працюють у будь-якій частині оптичного діапазону довжин хвиль. Ця перевага обумовлена тим, що в гетерофотодіоді робоча довжина хвилі визначається різницею ширин заборонених зон і не пов'язана із спектральною характеристикою глибини поглинання. Внаслідок хороших можливостей вибору матеріалу бази досягається значення фотоЕРС у гетерофотодіодів становить (0,8. 1,1), що в два-три рази вище, ніж у кремнієвих фотодіодів. Основний недолік гетерофотодіодів властива гетероструктур - складність виготовлення.
Мал. 6.12. Фотодіод із гетероструктурою: а - структура; б - енергетична діаграма
ОПТОЕЛЕКТРОННІ ПРИЛАДИ ТА ПРИСТРОЇ
Купити осцилограф, тепловізори, джерела живлення
Тепловізійні камери. Тепловізори testo - напівпровідникові пристрої, наділені можливістю спостерігати теплове або світлове випромінювання. Тепловізор flir на власному моніторі зображує помаранчевими, червоними та жовтими кольорами об'єкти, що випромінюють тепло, але прохолодні …
Умовні позначення
А, Механічний еквівалент світла К Постійна Больцмана У Сій світло К, Коефіцієнт передачі по струму С Швидкість світла у вільному просторі Ко Коефіцієнт світлової ефективності Стве Коефіцієнт посилення лазера Ся …
Список скорочень
А Номінальна числова апертура МЕВ Монохроматична АВС Активний волоконний світловод Електромагнітна хвиля АІМ Амплітудно-імпульсна НЖК Нематичні рідкі кристали Модуляція Ов Оптичне волокно АПП Абсолютний показник ОЗУ Оперативне запам'ятовуюче Заломлення Пристрій …