Structure and electrical resistance of the passivating ZnSe layer on Ge

• Published in: Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
• Date: 2021
• Main Authors: Maslov, V.P., Fedorenko, A.V., Kladko, V.P., Gudymenko, O.Yo., Bozhko, K.M., Zashchepkina, N.M.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2021
• Subjects: Hetero- and low-dimensional structures
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216294
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Structure and electrical resistance of the passivating ZnSe layer on Ge / V.P. Maslov, A.V. Fedorenko, V.P. Kladko, O.Yo. Gudymenko, K.M. Bozhko, N.M. Zashchepkina // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2021. — Т. 24, № 4. — С. 425-430. — Бібліогр.: 18 назв. — англ.

In this article, we have considered the p-i-n Ge photodetector with a ZnSe passivating layer. The passivation layer needs to be protected photodetector from dust, raindrops, and other external influences. However, this passivation layer can cause errors in the photodetector image. When creating a passivating ZnSe layer on Ge, which is used in p-i-n Ge photodetectors, we found two additional phases, GeSe and GeSe₂, that do not contradict their state diagram. The above phases can have an essential effect on the performance of the passivating layer. Therefore, to study the electrical resistance of this layer, we prepared model samples of layers containing the GeSe and GeSe₂ with a thickness of 0.5…1.8 µm and an area of 1 cm². To measure the electrical resistance of these layers, we used elastic contacts. The performed measurements have shown that Se layers on Ge have an intermediate resistance between that of ZnSe on Ge and pure Ge, and, therefore, the effect of additional phases practically does not worsen the passivating properties of the ZnSe layer on Ge. У цій статті розглянуто фотоприймач p-i-n Ge з пасивуючим шаром ZnSe. Пасивуючий шар фотоприймача повинен бути захищений від пилу, крапель дощу та інших зовнішніх впливів. Однак цей пасивуючий шар може спричинити помилки у зображенні фотоприймача. При створенні пасивуючого шару ZnSe на Ge, який використовується у фотоприймачах p-i-n Ge, виявлено дві додаткові фази GeSe та GeSe₂, які не суперечать їх діаграмі стану. Вищевказані фази можуть мати істотний вплив на характеристики пасивуючого шару. Тому для вивчення електричного опору цього шару створено модельні зразки шарів, що містять GeSe та GeSe₂, товщиною 0,5–1,8 мкм та площею 1 см². Для вимірювання електричного опору цих шарів використано пружні контакти. Виконані вимірювання показали, що шари Se на Ge мають проміжний опір між ZnSe на Ge та чистим Ge, і, отже, вплив додаткових фаз практично не погіршує пасивуючих властивостей шару ZnSe на Ge.