Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка
Исследования электрофизических и фотоэлектрических характеристик разработанных фотодиодов Шоттки на основе Nі.ZnSe(Te,O)-Іn показали, что они могут быть применены в приборах для радиометрии и дозиметрии УФ-излучения....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51903 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка / В.Л. Перевертайло, Ю.Г. Добровольский, В.М. Попов, А.П. Поканевич, В.М. Мацкевич, В.Д. Рыжиков, Б.Г. Шабашкевич, В.Г. Юрьев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 17-21. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-51903 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Перевертайло, В.Л. Добровольский, Ю.Г. Попов, В.М. Поканевич, А.П. Мацкевич, В.М. Рыжиков, В.Д. Шабашкевич, Б.Г. Юрьев, В.Г. 2013-12-15T22:18:05Z 2013-12-15T22:18:05Z 2010 Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка / В.Л. Перевертайло, Ю.Г. Добровольский, В.М. Попов, А.П. Поканевич, В.М. Мацкевич, В.Д. Рыжиков, Б.Г. Шабашкевич, В.Г. Юрьев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 17-21. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51903 Исследования электрофизических и фотоэлектрических характеристик разработанных фотодиодов Шоттки на основе Nі.ZnSe(Te,O)-Іn показали, что они могут быть применены в приборах для радиометрии и дозиметрии УФ-излучения. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Техническая политика Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка Фотодіод ультрафіолетового діапазону на основі селеніду цинку The photodiode of UV-range on the basis of ZnSe Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка |
| spellingShingle |
Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка Перевертайло, В.Л. Добровольский, Ю.Г. Попов, В.М. Поканевич, А.П. Мацкевич, В.М. Рыжиков, В.Д. Шабашкевич, Б.Г. Юрьев, В.Г. Техническая политика |
| title_short |
Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка |
| title_full |
Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка |
| title_fullStr |
Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка |
| title_full_unstemmed |
Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка |
| title_sort |
фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка |
| author |
Перевертайло, В.Л. Добровольский, Ю.Г. Попов, В.М. Поканевич, А.П. Мацкевич, В.М. Рыжиков, В.Д. Шабашкевич, Б.Г. Юрьев, В.Г. |
| author_facet |
Перевертайло, В.Л. Добровольский, Ю.Г. Попов, В.М. Поканевич, А.П. Мацкевич, В.М. Рыжиков, В.Д. Шабашкевич, Б.Г. Юрьев, В.Г. |
| topic |
Техническая политика |
| topic_facet |
Техническая политика |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Фотодіод ультрафіолетового діапазону на основі селеніду цинку The photodiode of UV-range on the basis of ZnSe |
| description |
Исследования электрофизических и фотоэлектрических характеристик разработанных фотодиодов Шоттки на основе Nі.ZnSe(Te,O)-Іn показали, что они могут быть применены в приборах для радиометрии и дозиметрии УФ-излучения.
|
| issn |
2225-5818 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51903 |
| citation_txt |
Фотодиод ультрафиолетового диапазона на основе селенида цинка / В.Л. Перевертайло, Ю.Г. Добровольский, В.М. Попов, А.П. Поканевич, В.М. Мацкевич, В.Д. Рыжиков, Б.Г. Шабашкевич, В.Г. Юрьев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 17-21. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT perevertailovl fotodiodulʹtrafioletovogodiapazonanaosnoveselenidacinka AT dobrovolʹskiiûg fotodiodulʹtrafioletovogodiapazonanaosnoveselenidacinka AT popovvm fotodiodulʹtrafioletovogodiapazonanaosnoveselenidacinka AT pokanevičap fotodiodulʹtrafioletovogodiapazonanaosnoveselenidacinka AT mackevičvm fotodiodulʹtrafioletovogodiapazonanaosnoveselenidacinka AT ryžikovvd fotodiodulʹtrafioletovogodiapazonanaosnoveselenidacinka AT šabaškevičbg fotodiodulʹtrafioletovogodiapazonanaosnoveselenidacinka AT ûrʹevvg fotodiodulʹtrafioletovogodiapazonanaosnoveselenidacinka AT perevertailovl fotodíodulʹtrafíoletovogodíapazonunaosnovíseleníducinku AT dobrovolʹskiiûg fotodíodulʹtrafíoletovogodíapazonunaosnovíseleníducinku AT popovvm fotodíodulʹtrafíoletovogodíapazonunaosnovíseleníducinku AT pokanevičap fotodíodulʹtrafíoletovogodíapazonunaosnovíseleníducinku AT mackevičvm fotodíodulʹtrafíoletovogodíapazonunaosnovíseleníducinku AT ryžikovvd fotodíodulʹtrafíoletovogodíapazonunaosnovíseleníducinku AT šabaškevičbg fotodíodulʹtrafíoletovogodíapazonunaosnovíseleníducinku AT ûrʹevvg fotodíodulʹtrafíoletovogodíapazonunaosnovíseleníducinku AT perevertailovl thephotodiodeofuvrangeonthebasisofznse AT dobrovolʹskiiûg thephotodiodeofuvrangeonthebasisofznse AT popovvm thephotodiodeofuvrangeonthebasisofznse AT pokanevičap thephotodiodeofuvrangeonthebasisofznse AT mackevičvm thephotodiodeofuvrangeonthebasisofznse AT ryžikovvd thephotodiodeofuvrangeonthebasisofznse AT šabaškevičbg thephotodiodeofuvrangeonthebasisofznse AT ûrʹevvg thephotodiodeofuvrangeonthebasisofznse |
| first_indexed |
2025-11-25T22:31:29Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:31:29Z |
| _version_ |
1850565326015561728 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
17
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
25.01 2010 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. Â. ÐÞÕÒÈÍ
(ÖÊÁ «Ðèòì», ã. ×åðíîâöû)
Ê. ô.-ì. í. Â. Ë. ÏÅÐÅÂÅÐÒÀÉËÎ, ê. ò. í. Þ. Ã. ÄÎÁÐÎÂÎËÜÑÊÈÉ,
ê. ô.-ì. í. Â. Ì. ÏÎÏÎÂ, À. Ï. ÏÎÊÀÍÅÂÈ×, Â. Ì. ÌÀÖÊÅÂÈ×,
ä. ô.-ì. í. Â. Ä. ÐÛÆÈÊÎÂ, Á. Ã. ØÀÁÀØÊÅÂÈ×, Â. Ã. ÞÐÜÅÂ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, ÍÈÈ ìèêðîïðèáîðîâ;
ã. ×åðíîâöû, ÍÏÔ «Òåíçîð»;
ã. Õàðüêîâ, Èíñòèòóò ñöèíòèëëÿöèîííûõ ìàòåðèàëîâ
E-mail: td_tenzor@mail.ru
ÔÎÒÎÄÈÎÄ ÓËÜÒÐÀÔÈÎËÅÒÎÂÎÃÎ ÄÈÀÏÀÇÎÍÀ
ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÑÅËÅÍÈÄÀ ÖÈÍÊÀ
Èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ è ôî-
òîýëåêòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ðàç-
ðàáîòàííûõ ôîòîäèîäîâ Øîòòêè íà
îñíîâå N³�ZnSe(Te,O)�²n ïîêàçàëè, ÷òî
îíè ìîãóò áûòü ïðèìåíåíû â ïðèáîðàõ
äëÿ ðàäèîìåòðèè è äîçèìåòðèè ÓÔ-èç-
ëó÷åíèÿ.
Øèðîêîå èñïîëüçîâàíèå ðàçíîîáðàçíûõ èñòî÷íè-
êîâ óëüòðàôèîëåòîâîãî (ÓÔ) èçëó÷åíèÿ êàê â ïðî-
ìûøëåííîñòè, òàê è â áûòîâîé ñôåðå, â ñôåðå óñëóã,
ìåäèöèíå, ñòàâèò çàäà÷ó êîððåêòíîãî èçìåðåíèÿ ïà-
ðàìåòðîâ ýòîãî èçëó÷åíèÿ. Íåîáõîäèìîñòü è àêòóàëü-
íîñòü ïðîâåäåíèÿ òàêèõ èçìåðåíèé î÷åâèäíà � ÓÔ-
èçëó÷åíèå ðàçëè÷íîãî ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà âëèÿåò
íà áèîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîòåêàþùèå â îðãàíèç-
ìå ÷åëîâåêà. Èìåííî ýòà îáëàñòü ñïåêòðà îïòè÷åñêî-
ãî èçëó÷åíèÿ (200�400 íì) ïðåäîïðåäåëÿåò ðàçíûå
ôîòîõèìè÷åñêèå ðåàêöèè è ðàçðûâ õèìè÷åñêèõ ñâÿ-
çåé äëÿ ìíîãèõ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ [1, ñ. 19�30].
Ðàçëè÷àþò òðè äèàïàçîíà ÓÔ-èçëó÷åíèÿ: «À» ñ
äëèíîé âîëíû îò 315 äî 400 íì, «Â» � îò 280 äî 315 íì,
«Ñ» � îò 200 äî 280 íì [2, 3].
Îäíèì èç îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ, ïîäëåæàùèõ êîí-
òðîëþ, ÿâëÿåòñÿ ýíåðãåòè÷åñêàÿ îñâåùåííîñòü èëè
èíòåíñèâíîñòü ÓÔ-èçëó÷åíèÿ. Îáû÷íî äëÿ èçìåðå-
íèÿ ýòîãî ïàðàìåòðà èñïîëüçóþòñÿ ÓÔ-ðàäèîìåòðû.
 êà÷åñòâå äàò÷èêîâ â íèõ èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå
ïðèåìíèêè ÓÔ-èçëó÷åíèÿ � âàêóóìíûå ôîòîýëåìåí-
òû, ýëåêòðîííûå ôîòîóìíîæèòåëè, ôîòîäèîäû. Ïåð-
âûå äâà êëàññà ôîòîïðèåìíèêîâ îáëàäàþò âûñîêîé
÷óâñòâèòåëüíîñòüþ, ÷òî îáóñëàâëèâàåò èõ ýôôåêòèâ-
íîñòü ïðè èçìåðåíèè èçëó÷åíèÿ, ãåíåðèðîâàííîãî
îòäåëüíûìè êâàíòàìè. Îäíàêî îíè òðåáóþò âûñîêîãî
íàïðÿæåíèÿ, à íåëèíåéíîñòü èõ ýíåðãåòè÷åñêîé õà-
ðàêòåðèñòèêè íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ îò 4 äî 10%. Ôî-
òîäèîäû, â îòëè÷èå îò ïåðâûõ äâóõ êëàññîâ ôîòî-
ïðèåìíèêîâ, îáëàäàþò ìåíüøåé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ,
íî ìîãóò ðàáîòàòü áåç ýëåêòðè÷åñêîãî íàïðÿæåíèÿ
(ñìåùåíèÿ), à íåëèíåéíîñòü ýíåðãåòè÷åñêîé õàðàêòå-
ðèñòèêè ó íèõ ìîæåò áûòü äîâåäåíà äî 1% è ìåíåå.
Ñóùåñòâóþò ôîòîäèîäû ÓÔ-äèàïàçîíà íà îñíî-
âå ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ � êðåìíèÿ [4], ôîñôèäà
ãàëëèÿ [5, 6], êàðáèäà êðåìíèÿ [7], íèòðèäà ãàëëèÿ
[8] è äð.
Íåäîñòàòêîì êðåìíèåâûõ ôîòîäèîäîâ ÿâëÿåòñÿ
íàëè÷èå ÷óâñòâèòåëüíîñòè çà ïðåäåëàìè ÓÔ-äèàïà-
çîíà � â âèäèìîé è èíôðàêðàñíîé îáëàñòÿõ ñïåêò-
ðà. Ôîòîäèîäû íà îñíîâå ôîñôèäà ãàëëèÿ èìåþò ìà-
ëóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü â îáëàñòè 200�250 íì. Ôîòî-
äèîäû íà îñíîâå êàðáèäà êðåìíèÿ äîñòàòî÷íî ÷óâñòâè-
òåëüíû ê èçëó÷åíèþ ñ äëèíîé âîëíû îêîëî 300 íì,
îäíàêî èõ ÷óâñòâèòåëüíîñòü â äèàïàçîíå 200�250 è
350�400 íì íåâåëèêà. Ôîòîäèîäû íà îñíîâå íèòðè-
äà ãàëëèÿ èìåþò õîðîøèå ïàðàìåòðû, íî ñàì ìàòåðè-
àë äîñòàòî÷íî äîðîãîé, ÷òî îãðàíè÷èâàåò åãî øèðî-
êîå èñïîëüçîâàíèå â ïðîäóêöèè îáùåãî ïðèìåíåíèÿ.
 ïîñëåäíèå ãîäû ïðîâîäÿòñÿ èíòåíñèâíûå èññëå-
äîâàíèÿ äèîäîâ Øîòòêè íà îñíîâå ZnSe [9�11] ñ öå-
ëüþ ñîçäàíèÿ ýíåðãîñåëåêòèâíûõ ÓÔ-ôîòîäèîäîâ,
íå÷óâñòâèòåëüíûõ ê îïòè÷åñêîìó èçëó÷åíèþ âèäè-
ìîãî è áëèæíåãî èíôðàêðàñíîãî äèàïàçîíîâ. Òàêîé
èíòåðåñ ïðîäèêòîâàí øèðîêèì äèàïàçîíîì ÷óâñòâè-
òåëüíîñòè ñåëåíèäà öèíêà â ÓÔ-îáëàñòè ñïåêòðà, ÷òî
â ñî÷åòàíèè ñ ôèëüòðàìè ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ýíåð-
ãîñåëåêòèâíûå ÓÔ-ôîòîïðèåìíèêè, à òàêæå òåì, ÷òî
â íàñòîÿùåå âðåìÿ ñåëåíèä öèíêà ïðîèçâîäèòñÿ Èí-
ñòèòóòîì ñöèíòèëëÿöèîííûõ ìàòåðèàëîâ [11], ò. å. ñòàë
äîñòóïåí äëÿ èçãîòîâëåíèÿ ÓÔ-ôîòîäèîäîâ.
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà ôî-
òîäèîäîâ ñ áàðüåðîì Øîòòêè íà îñíîâå ñåëåíèäà öèí-
êà è èññëåäîâàíèå èõ ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ è ôîòîýëåê-
òðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê.
Íàïðàâëåíèÿ è ðåçóëüòàòû ïðåäâàðèòåëüíûõ
èññëåäîâàíèé
Ñâîéñòâà ZnSe êàê ïîëóïðîâîäíèêîâîãî ìàòåðèà-
ëà è äèîäîâ Øîòòêè íà åãî îñíîâå, â òîì ÷èñëå ÓÔ-
ôîòîäèîäîâ, áûëè èçó÷åíû íåäîñòàòî÷íî ïîëíî äëÿ
èõ óñïåøíîé òåõíîëîãè÷åñêîé ðåàëèçàöèè. Ïîýòîìó
ïåðåä èçãîòîâëåíèåì ýêñïåðèìåíòàëüíûõ îáðàçöîâ
áûëè ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ ñëåäóþùèõ õàðàêòå-
ðèñòèê èñõîäíîãî ìàòåðèàëà ZnSe (Te,O) [12�16]:
� êîíöåíòðàöèÿ ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà è
óäåëüíîå ïîâåðõíîñòíîå ñîïðîòèâëåíèå;
� ñïåêòðû ïðîïóñêàíèÿ ÈÊ-èçëó÷åíèÿ;
� ñîñòàâ íåêîíòðîëèðóåìûõ ïðèìåñåé è õàðàê-
òåð èõ ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëîâ.
Êîíöåíòðàöèÿ ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà â ïðè-
ïîâåðõíîñòíîé îáëàñòè êðèñòàëëîâ ZnSe(Te), îòðà-
æàþùàÿ ýôôåêòèâíóþ êîíöåíòðàöèþ ëåãèðóþùåé
Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå Ôîíäà ãðàæäàíñêèõ èññëåäîâà-
íèé è ðàçâèòèÿ ÑØÀ (CRDF) (ïðîåêò ¹ UKE2-2958-KH-08).
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
18
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
ïðèìåñè, ðàññ÷èòûâàëàñü ïî âûñîêî÷àñòîòíûì âîëüò-
ôàðàäíûì õàðàêòåðèñòèêàì. Äëÿ ïîäëîæåê, êîòîðûå
áûëè èçãîòîâëåíû ìåòîäîì Áðèäæìåíà íà ïðåäïðèÿ-
òèè ÈÑÌÀ ÍÀÍÓ [11, ñ. 344], çíà÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè
ëåæàò â äèàïàçîíå 1015�1017 ñì�3. Óñòàíîâëåíî, ÷òî
ïðîôèëè ðàñïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ñâîáîäíûõ íî-
ñèòåëåé çàðÿäà ïî ãëóáèíå ïîëóïðîâîäíèêà ìîãóò
áûòü êàê ñ ïîâûøåíèåì, òàê è ñ ïîíèæåíèåì êîíöåí-
òðàöèè îò ãðàíèöû ðàçäåëà «ìåòàëë�ïîëóïðîâîä-
íèê». Âûÿâëåíà òàêæå çíà÷èòåëüíàÿ íåîäíîðîäíîñòü
ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê êðèñòàëëà ZnSe ïî
ïëîùàäè, êîòîðàÿ îáóñëîâëåíà åãî ìóëüòèêðèñòàëëè-
÷åñêîé ñòðóêòóðîé [12�14].
Ïðè ðàçðàáîòêå ïðèáîðîâ ó÷èòûâàëîñü, ÷òî ÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòü ôîòîïðèåìíèêà çà ïðåäåëàìè èçìåðÿ-
åìûõ ïîääèàïàçîíîâ ñïåêòðà, íåäîñòàòî÷íàÿ ëèíåé-
íîñòü ýíåðãåòè÷åñêîé õàðàêòåðèñòèêè â ðàáî÷åì äèà-
ïàçîíå ýíåðãåòè÷åñêîé îñâåùåííîñòè è òåìïåðàòóð-
íàÿ íåñòàáèëüíîñòü ìîãóò ïðèâåñòè ê èñêàæåíèþ ðå-
çóëüòàòîâ èçìåðåíèé ýíåðãåòè÷åñêîé îñâåùåííîñòè
ÓÔ-èçëó÷åíèÿ.
Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ïðåäëîæåííîé êîí-
ñòðóêöèè ÓÔ-ôîòîäèîäà íà îñíîâå ñåëåíèäà öèíêà
[17] è åãî âíåøíèé âèä ïðèâåäåíû íà ðèñ. 1.
Íà êðèñòàëëå ZnSe n-òèïà ïðîâîäèìîñòè, ëåãèðî-
âàííîì òåëëóðîì èëè êèñëîðîäîì, òîëùèíîé 1 ìì
(1) ðàñïîëàãàåòñÿ ïîëóïðîçðà÷íûé ñëîé íèêåëÿ (2)
òîëùèíîé ìåíåå 10 íì, êîòîðûé ñîçäàåò áàðüåð Øîò-
òêè è äîëæåí ïðîïóñêàòü íå ìåíåå 70% èçëó÷åíèÿ ñ
äëèíîé âîëíû 400 íì. Íà ïåðèôåðèè êðèñòàëëà ñôîð-
ìèðîâàí áîëåå òîëñòûé, ÷åì áàðüåðíûé, êîíòàêòíûé
ñëîé íèêåëÿ (3) òîëùèíîé íå ìåíåå 0,2 ìêì (îáëàñòü
êîíòàêòà ê áàðüåðó Øîòòêè). Íèêåëåâûé ýëåêòðîä îò-
ñòóïàåò îò òîðöîâ êðèñòàëëà ñåëåíèäà öèíêà íà ðàñ-
ñòîÿíèå, íå ìåíüøå ÷åì ñóììà äèôôóçèîííîé äëèíû
íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà è òîëùèíû îáëàñòè ïðî-
ñòðàíñòâåííîãî çàðÿäà (â íàøåì ñëó÷àå îíî ñîñòàâ-
ëÿëî îò 10 äî 50 ìêì). Ìèíèìàëüíàÿ âåëè÷èíà ýòîãî
ðàññòîÿíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ îáúåìíûì ñîïðîòèâëåíèåì
ìàòåðèàëà áàçû, à ìàêñèìàëüíàÿ ïðîäèêòîâàíà òåõ-
íîëîãè÷åñêèìè è ýêîíîìè÷åñêèìè ñîîáðàæåíèÿìè.
Îáùèé íèæíèé îìè÷åñêèé êîíòàêò èç èíäèÿ (4) ðàñ-
ïîëîæåí íà îáðàòíîé ñòîðîíå êðèñòàëëà ñåëåíèäà
öèíêà.
Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ ôîòîäèîäîâ Øîòòêè
ñî ñòðóêòóðîé N³�ZnSe(Te,O)�²n
Ñ ó÷åòîì âûøåñêàçàííîãî, íàìè ïðåäëîæåíà òåõ-
íîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ ôîòîäèîäîâ Øîòòêè ñî ñòðóê-
òóðîé N³�ZnSe(Te,O)�²n [18], êîòîðàÿ áàçèðóåòñÿ íà
èñïîëüçîâàíèè òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ èçãîòîâ-
ëåíèÿ êðåìíèåâûõ ôîòîäèîäîâ, â ÷àñòíîñòè ãðóïïî-
âîé îáðàáîòêè êðèñòàëëîâ ñ ÷èïàìè ÓÔ-ñåíñîðîâ.
Ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ è ôî-
òîýëåêòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ÷èïîâ íà ðàçíûõ ýòà-
ïàõ èçãîòîâëåíèÿ.
Ðàçðàáîòàííàÿ òåõíîëîãèÿ âêëþ÷àåò â ñåáÿ ñëåäó-
þùèå ýòàïû è ïðîöåññû:
� î÷èñòêà è õèìîáðàáîòêà ïîâåðõíîñòè ZnSe;
� íàíåñåíèå íàíîðàçìåðíûõ ïîëóïðîçðà÷íûõ ìå-
òàëëè÷åñêèõ ïîêðûòèé äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ áàðüåðà
Øîòòêè;
� ñîçäàíèå îìè÷åñêèõ êîíòàêòîâ ê îáðàòíîé ñòî-
ðîíå ZnSe(Te)-ïîäëîæêè;
� ñîçäàíèå êîíòàêòîâ ê ïîëóïðîçðà÷íîé ìåòàë-
ëè÷åñêîé ïëåíêå Ni;
� ôîðìèðîâàíèå ìèêðîðèñóíêà ÷èïîâ-äèîäîâ;
� òåðìîîáðàáîòêà äëÿ îïòèìèçàöèè ïàðàìåòðîâ
ìåòàëëè÷åñêèõ ïëåíîê è ïåðåõîäà «ìåòàëë�ïîëóïðî-
âîäíèê»;
� íàíåñåíèå ïàññèâèðóþùèõ ïîêðûòèé (âàðèàí-
òû ôîòîäèîäîâ ñ ïîêðûòèÿìè è áåç ïîêðûòèÿ ïðåä-
ñòàâëåíû â [19, 20]);
� ðàçäåëåíèå êðèñòàëëà ZnSe íà îòäåëüíûå ÷èïû;
� ñáîðêà ÓÔ-ñåíñîðîâ â êîðïóñà;
� ïðîâåäåíèå èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ ïîëó÷åííûõ
ñòðóêòóð.
Íà ñòàäèè ïîäãîòîâêè ïîâåðõíîñòè ZnSe ê îïåðà-
öèè íàíåñåíèÿ ïëåíêè ìåòàëëà, êîòîðàÿ îáðàçóåò áà-
ðüåð Øîòòêè, íåîáõîäèìî áûëî èññëåäîâàòü âëèÿíèå
îïåðàöèé î÷èñòêè ïîâåðõíîñòè ZnSe íà ýëåêòðîôè-
çè÷åñêèå è ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû äèîäà Øîò-
òêè. Íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíûìè ñïîñîáàìè î÷èñòêè
ïîâåðõíîñòè ZnSe ÿâëÿåòñÿ ïëàçìîõèìè÷åñêàÿ î÷èñ-
òêà (òðàâëåíèå) èëè òåðìîèîííîå òðàâëåíèå, êîòîðîå
ìîæåò ïðåäøåñòâîâàòü ïðîöåññó òåðìîèîííîãî íà-
ïûëåíèÿ ïëåíêè ìåòàëëà äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ äèîäà
Øîòòêè.
Îïåðàöèÿ íàíåñåíèÿ íàíîðàçìåðíûõ ïîëóïðîçðà÷-
íûõ ìåòàëëè÷åñêèõ ïîêðûòèé äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ äè-
îäà Øîòòêè òðåáóåò êàê êîíòðîëÿ òîëùèíû ïëåíêè äëÿ
îáåñïå÷åíèÿ ïðîçðà÷íîñòè ìåòàëëè÷åñêîãî ýëåêòðî-
äà, òàê è ÷èñòîòû ïðîöåññà è áåçäåôåêòíîñòè ñòðóê-
òóðû äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íèçêèõ îáðàòíûõ òîêîâ ÷åðåç
áàðüåð Øîòòêè. Êîíòðîëü òîëùèíû ïëåíêè, êîòîðàÿ
äîëæíà ñîñòàâëÿòü 80�100 Å, îñóùåñòâëÿëñÿ ïîñëå
íàïûëåíèÿ ìåòàëëà íà êðèñòàëë è íà ñïåöèàëüíóþ
ñòåêëÿííóþ ïëàñòèíó-ñïóòíèê. Òîëùèíà ïëåíêè
îïðåäåëÿëàñü íà ïðîôèëîìåòðå ïî âûñîòå ïåðåïàäà
«ñòåêëî � ìåòàëëè÷åñêàÿ ïëåíêà», êîòîðûé ôîðìè-
ðóåòñÿ ñ ïîìîùüþ ìåòàëëè÷åñêîé ìàñêè íà ïëàñòè-
íå-ñïóòíèêå. Òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ òîëùèíû ïëåíêè ñ
ïîìîùüþ ìèêðîïðîôèëîìåòðà êîëåáëåòñÿ â ïðåäå-
ëàõ 5�10 Å.
Ñîçäàíèå îìè÷åñêîãî êîíòàêòà ê îáðàòíîé ñòîðî-
íå êðèñòàëëà ZnSe(Te) óñëîæíåíî íàëè÷èåì îêñèä-
íîé ïëåíêè íà ïîâåðõíîñòè ìàòåðèàëà, êîòîðàÿ î÷åíü
áûñòðî ôîðìèðóåòñÿ â ïðèñóòñòâèè êèñëîðîäà â
îêðóæàþùåé ñðåäå. Íåâçèðàÿ íà âûñîêèé êîýôôè-
öèåíò äèôôóçèè ìåòàëëà, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ äëÿ
ñîçäàíèÿ îìè÷åñêîãî êîíòàêòà (â íàøåì ñëó÷àå �
Ðèñ. 1. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå (à) è âíåøíèé âèä
(á) ÓÔ-ôîòîäèîäà íà îñíîâå ZnSe:
1 � êðèñòàëë ZnSe; 2 � ïîëóïðîçðà÷íûé ñëîé Ni; 3 � êîíòàêò-
íûé ñëîé Ni; 4 � îìè÷åñêèé êîíòàêòíûé ñëîé In
à) á)
n-ZnSe
3
In
4
1 2 Ni
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
19
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
èíäèÿ), îêñèäíàÿ ïëåíêà íå äàåò âîçìîæíîñòè ìåòàëëó
ïðîäèôôóíäèðîâàòü ñ ïîâåðõíîñòè â îáúåì ìàòåðèàëà.
Ïîýòîìó åå íåîáõîäèìî óäàëèòü è íå äîïóñêàòü êîíòàêòà
ZnSe ñ êèñëîðîäîì äî íàíåñåíèÿ ïëåíêè èíäèÿ.
Îìè÷åñêèé êîíòàêò ê ïîëóïðîçðà÷íîé ïëåíêå íè-
êåëÿ ôîðìèðóåòñÿ íàïûëåíèåì òîëñòîé ïëåíêè Ni ÷å-
ðåç ìàñêó, ÷òî îáåñïå÷èâàåò çàùèòó ïîâåðõíîñòè ïî-
ëóïðîâîäíèêà è áàðüåðíîé ïëåíêè îò âîçìîæíûõ ïî-
âðåæäåíèé â îáëàñòè ôîðìèðîâàíèÿ êîíòàêòà.
Ôîðìèðîâàíèå ìèêðîðèñóíêà (òîïîëîãèè) ÷èïîâ-
ôîòîäèîäîâ ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ëèáî íàïûëåíè-
åì òîíêîé ìåòàëëè÷åñêîé ïëåíêè íèêåëÿ ÷åðåç ìàñ-
êó, ëèáî íàïûëåíèåì ñïëîøíîé òîíêîé ïëåíêè íèêå-
ëÿ ñ ïîñëåäóþùåé ôîòîëèòîãðàôèåé ïî íåé è ôîðìè-
ðîâàíèåì ìåòàëëè÷åñêèõ ïëîùàäîê ôîòîäèîäîâ.
Ðàçäåëåíèå êðèñòàëëà ZnSe íà îòäåëüíûå ÷èïû
îñóùåñòâëÿåòñÿ íà àâòîìàòå äèñêîâîé ðåçêè ïëàñòèí.
Òîëùèíà ðåæóùåãî äèñêà ñîñòàâëÿåò 50�100 ìêì.
Íà îïûòíûõ îáðàçöàõ ÓÔ-ôîòîäèîäîâ íà ïîäëîæ-
êó èç ñåëåíèäà öèíêà áûëà íàíåñåíà ñâåðõòîíêàÿ íè-
êåëåâàÿ ïëåíêà òîëùèíîé 8�10 íì, à â îáëàñòÿõ êîí-
òàêòîâ � íèêåëåâàÿ ïëåíêà òîëùèíîé îêîëî 0,2 ìêì.
Íà îáðàòíóþ ñòîðîíó ïîäëîæêè íàíîñèëñÿ êîíòàêò
èç èíäèÿ. Ðàçìåðû êðèñòàëëîâ îïûòíûõ îáðàçöîâ
ñîñòàâëÿëè 4×4 ìì.
Ýëåêòðîôèçè÷åñêèå è ôîòîýëåêòðè÷åñêèå
õàðàêòåðèñòèêè äèîäîâ Øîòòêè Ni�ZnSå(Òå)�In
Ñôîðìèðîâàííûå áàðüåðíûå ñòðóêòóðû N³�
ZnSe(Te)�In èìåëè òèïè÷íûå äèîäíûå õàðàêòåðèñòè-
êè è ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü â ÓÔ-îáëàñòè ñïåêòðà. Íà
ðèñ. 2 ïîêàçàíû òèïè÷íûå âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòå-
ðèñòèêè ÷åòûðåõ îáðàçöîâ èç ïàðòèè èññëåäóåìûõ
ñòðóêòóð Ni�ZnSå(Te)�In äëÿ ïðÿìîãî è îáðàòíîãî
ñìåùåíèÿ íà ôîòîäèîäå.
Çàâèñèìîñòü åìêîñòè C0 ÓÔ-ôîòîïðèåìíèêà îò
÷àñòîòû òåñòîâîãî ñèãíàëà f ìîæåò áûòü ñëàáîé (ñì.
ðèñ. 3, êðèâàÿ 1′) èëè çàìåòíî ñïàäàþùåé (êðèâàÿ 2′),
÷òî îáóñëîâëåíî âåëè÷èíîé ïîñëåäîâàòåëüíîãî ñî-
ïðîòèâëåíèÿ Rs ôîòîäèîäà, êîòîðîå â ïåðâîì ñëó÷àå
ìàëî è ñëàáî çàâèñèò îò ÷àñòîòû (êðèâàÿ 1′′), à âî
âòîðîì ñëó÷àå âûøå è ñèëüíî çàâèñèò îò ÷àñòîòû (êðè-
âàÿ 2′′). Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî îáðàçåö ñ ìàëûì Rs è
ñëàáîé çàâèñèìîñòüþ îò ÷àñòîòû (êðèâûå 1′ è 1′′)
ÿâëÿåòñÿ áîëåå ïðåäïî÷òèòåëüíûì ïðàêòè÷åñêè äëÿ
âñåõ ïðèìåíåíèé â ñðàâíåíèè ñ äðóãèì îáðàçöîì
(êðèâûå 2′ è 2′′).
Ïî çàâèñèìîñòè åìêîñòè îò îáðàòíîãî íàïðÿæå-
íèÿ íà ôîòîäèîäå ïîëó÷åíû çíà÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè
ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà â ïðèïîâåðõíîñòíîé îá-
ëàñòè ñòðóêòóðû è ïðîôèëü åå ðàñïðåäåëåíèÿ ïî ãëó-
áèíå ïîëóïðîâîäíèêà, íà÷èíàÿ ñ ãëóáèíû îêîëî
0,1 ìêì îò ãðàíèöû ðàçäåëà «ìåòàëë�ïîëóïðîâîä-
íèê» äëÿ îáðàçöîâ ¹1 è 2 (ðèñ. 4).
Çíà÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé çàðÿ-
äà â ïîâåðõíîñòíîé îáëàñòè ñòðóêòóðû äëÿ ðàçíûõ ïîä-
ëîæåê ZnSe íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ îò 1015 äî 1017 ñì�3.
Äëÿ ñòðóêòóð, ïðåäñòàâëåííûõ íà ðèñ. 4, ýòè çíà÷å-
íèÿ ñîñòàâëÿþò (1,2�1,6)·1017 ñì�3. Çäåñü âèäíî, ÷òî
á)à)
Ï
ðÿ
ì
îé
ò
îê
,
À
10�2
10�4
10�6
10�8
10�10
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Ïðÿìîå ñìåùåíèå, Â
1
2
4
3
Î
áð
àò
íû
é
òî
ê,
À
10�4
10�6
10�8
10�10
0 1 2 3 4 5
Îáðàòíîå ñìåùåíèå, Â
1
2
4
3
Ðèñ. 2. Ïðÿìûå (à) è îáðàòíûå (á) âåòâè âîëüò-àìïåðíûõ õàðàêòåðèñòèê ÷åòûðåõ îáðàçöîâ ÓÔ-ôîòîïðèåìíèêîâ íà
ZnSe(Te)
Ñ0, ïÔ
10000
1000
100
0,01 0,1 1
×àñòîòà òåñòîâîãî ñèãíàëà f, ÌÃö
Rs, Îì
10000
1000
100
1′
1′′
2′
2′′
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü åìêîñòè C0 (1′, 2′) è ïîñëåäîâàòåëü-
íîãî ñîïðîòèâëåíèÿ Rs (1′′, 2′′) äëÿ äâóõ îáðàçöîâ ÓÔ-
ôîòîïðèåìíèêà îò ÷àñòîòû f. Íàïðÿæåíèå íà ôîòîäèîäå
U=0 Â
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
20
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
ïðîôèëè ðàñïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ñâîáîäíûõ íî-
ñèòåëåé çàðÿäà ïî ãëóáèíå ïîëóïðîâîäíèêà ìîãóò
áûòü êàê ñ ïîâûøåíèåì, òàê è ñ ïîíèæåíèåì êîí-
öåíòðàöèè îò ïîâåðõíîñòè ðàçäåëà «ìåòàëë�ïîëó-
ïðîâîäíèê».
Ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ÓÔ-ôîòîäèîäîâ íà
îñíîâå áàðüåðîâ Øîòòêè Ni�ZnSå(Òå)�²n èçìåðÿëèñü
ñ ïîìîùüþ óñòàíîâêè ÈÄÍÌ4.011.00.00, ïðåäíàç-
íà÷åííîé äëÿ èçìåðåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê
÷óâñòâèòåëüíîñòè ýëåêòðîííî-îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ.
Óñðåäíåííàÿ ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ÓÔ-ôîòî-
äèîäîâ íà îñíîâå áàðüåðà Øîòòêè Ni�ZnSå(Òe)�²n
ïîêàçàíà íà ðèñ. 5.
Ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ðàçðàáîòàííûõ ÓÔ-
ôîòîäèîäîâ íà ZnSå èçìåðÿëèñü ïî ñòàíäàðòíûì ìå-
òîäèêàì [21]. Èçìåðåíèå íåëèíåéíîñòè ýíåðãåòè÷å-
ñêîé õàðàêòåðèñòèêè ïðîèçâîäèëîñü ñ ïîìîùüþ óñòà-
íîâêè ÈÄÍÌ4.004.00.00 ìåòîäîì ñëîæåíèÿ îïòè÷å-
ñêèõ ïîòîêîâ èçëó÷åíèÿ îò äâóõ èñòî÷íèêîâ (ðòóòíûõ
ëàìï ÄÐÒ-220).
Òîêîâàÿ ìîíîõðîìàòè÷åñêàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü
ôîòîäèîäîâ ê èçëó÷åíèþ ñ äëèíîé âîëíû 400 íì
èçìåðÿëàñü â îáëàñòè ìàêñèìóìà ñïåêòðàëüíîé õà-
ðàêòåðèñòèêè è ñîñòàâëÿëà 0,096�0,1 À/Âò. Íåëèíåé-
íîñòü ýíåðãåòè÷åñêîé õàðàêòåðèñòèêè â äèàïàçîíå
1·10�4�2·102 Âò/ì2 íå ïðåâûøàëà 1,0%, òåìíîâîé òîê
ïðè ðàáî÷åì íàïðÿæåíèè 100 ì íå ïðåâûøàë 1·10�9 À.
Òàêæå áûëà ðàçðàáîòàíà êîíñòðóêöèÿ è òåõíîëî-
ãèÿ ñáîðêè ôîòîäèîäîâ ñ ïëîùàäüþ ôîòî÷óâñòâèòåëü-
íîãî ýëåìåíòà 64 ìì2, êîòîðûé ñîáèðàëñÿ èç ÷åòûðåõ
êðèñòàëëîâ ñ ðàçìåðàìè 4×4 ìì.
Ñ êîìïëåêòîì ñîîòâåòñòâóþùèõ ñâåòîôèëüòðîâ,
îïòèìèçèðîâàííûõ íà âûäåëåíèå ñïåêòðàëüíûõ ïîä-
äèàïàçîíîâ À, Â è Ñ, ðàçðàáîòàííûå ôîòîäèîäû ñïî-
ñîáíû ýôôåêòèâíî èçìåðÿòü ïîòîêè ÓÔ-èçëó÷åíèÿ.
Ýòî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ â êà÷åñòâå äàò÷èêîâ â
ïðèáîðàõ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ èçìåðåíèÿ ýíåðãåòè-
÷åñêîé îñâåùåííîñòè ÓÔ-èçëó÷åíèåì, â òîì ÷èñëå â
ïðèáîðàõ äëÿ àòòåñòàöèè ðàáî÷èõ ìåñò â öåëÿõ ïðî-
ôèëàêòèêè ïðîôåññèîíàëüíûõ çàáîëåâàíèé, âûçâàí-
íûõ ïîâûøåííûìè äîçàìè ÓÔ-îáëó÷åíèÿ.
Ïðîâåäåí òàêæå ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç èçìåðåí-
íûõ ïàðàìåòðîâ ðàçðàáîòàííûõ ôîòîäèîäîâ ñ áàðüå-
ðîì Øîòòêè íà îñíîâå ñåëåíèäà öèíêà (ZnSe�Ni) è
ñåðèéíûõ ôîòîäèîäîâ íà îñíîâå ôîñôèäà ãàëëèÿ (ñì.
òàáëèöó).
Ê
îí
öå
íò
ðà
öè
ÿ
ñâ
îá
îä
íû
õ
íî
ñè
òå
ëå
é,
1
017
ñ
ì
�3
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
0,10 0,14 0,18 0,22
Ðàññòîÿíèå îò ïîâåðõíîñòè, ìêì
1
2
Ðèñ. 4. Ïðîôèëè ðàñïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ñâîáîä-
íûõ íîñèòåëåé çàðÿäà â ïðèïîâåðõíîñòíîé îáëàñòè ZnSe
ïîä áàðüåðíûì ýëåêòðîäîì äëÿ äâóõ îáðàçöîâ ÓÔ-ôîòî-
äèîäîâ (ñì. ðèñ. 2)
Sλ/Sλmax
0,8
0,6
0,4
0,2
200 300 400 λ, íì
Ðèñ. 5. Óñðåäíåííàÿ òèïè÷íàÿ ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñ-
òèêà ÓÔ-ôîòîäèîäîâ íà îñíîâå áàðüåðîâ Øîòòêè
Ni�ZnSå(Òe)�²n.
Òèï ôîòîäèîäà
Ïàðàìåòð
ÓÔÄ 20
(GaP�SnO2) [5, 22]
ÔÄ-ÓÔ1
(GaP�Au) [6]
ÔÄ ZnSe�Ni
Ïëîùàäü ôîòî÷óâñòâèòåëüíîãî ýëåìåíòà, ìì2 49 10 16
Ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ òåìíîâîãî òîêà ïðè U=1 B, íÀ, íå áîëåå 5 5 1
Ìîíîõðîìàòè÷åñêàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ê èçëó÷åíèþ ñ äëèíîé
âîëíû λ=400 íì, À/Âò
0,18 0,110 0,10
Ñïåêòðàëüíûé äèàïàçîí, íì 220�500 190�530 200�480
Äëèíà âîëíû ìàêñèìóìà ñïåêòðàëüíîé
÷óâñòâèòåëüíîñòè, íì
430 370 330�370
Åìêîñòü ïðè f=1 ÌÃö, U=0 Â, ïÔ, íå áîëåå 8000 6000 2000
Íåëèíåéíîñòü ýíåðãåòè÷åñêîé õàðàêòåðèñòèêè â äèàïàçîíå
ýíåðãåòè÷åñêîé îñâåùåííîñòè 1·10�4�2·102 Âò/ì2, %, íå áîëåå
1 1 1
Ñðàâíåíèå ïàðàìåòðîâ ðàçðàáîòàííûõ è ñåðèéíûõ ôîòîäèîäîâ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
21
ÍÎÂÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
Ïàðàìåòðû ôîòîäèîäîâ, ïðèâåäåííûå â òàáëè-
öå, èçìåðåíû íà âûáîðêàõ ïðèáîðîâ, ïîñòàâëåí-
íûõ äëÿ êîìïëåêòîâàíèÿ ñåðèéíûõ óëüòðàôèîëåòî-
âûõ ðàäèîìåòðîâ è äîçèìåòðîâ: 30 ôîòîäèîäîâ íà
îñíîâå GaP�Au (ÔÄ-ÓÔ1), 20 ôîòîäèîäîâ íà îñíî-
âå GaP�SnO2 (ÓÔÄ 20) è 20 ôîòîäèîäîâ íà îñíîâå
ZnSe�Ni.
Èçìåðåíèÿ ïàðàìåòðîâ ôîòîäèîäîâ ïðîâîäèëèñü
ïî ñòàíäàðòíûì ìåòîäèêàì, ðàçðàáîòàííûì â
ÍÏÔ «Òåíçîð» è óòâåðæäåííûì ñîîòâåòñòâóþùèìè
îðãàíàìè Ãîñêîìèòåòà Óêðàèíû ïî âîïðîñàì òåõíè-
÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ è ïîòðåáèòåëüñêîé ïîëèòèêè.
Âåëè÷èíà òîêîâîé ìîíîõðîìàòè÷åñêîé ÷óâñòâè-
òåëüíîñòè ê èçëó÷åíèþ ñ äëèíîé âîëíû 400 íì ôîòî-
äèîäîâ ñ áàðüåðàìè Øîòòêè íà îñíîâå ñåëåíèäà öèí-
êà è ôîñôèäà ãàëëèÿ ïðèìåðíî îäèíàêîâà � 0,1 À/Âò,
îäíàêî ïëîùàäü ôîòî÷óâñòâèòåëüíîãî ýëåìåíòà ôî-
òîäèîäà íà ZnSe�Ni áîëüøå, ÷åì ïëîùàäü ôîòîäèîäà
íà GaP�Au. ×óâñòâèòåëüíîñòü æå ôîòîäèîäà ÓÔÄ 20
ñóùåñòâåííî âûøå. Ôîòîäèîä íà îñíîâå ZnSe�Ni ìå-
íåå ÷óâñòâèòåëåí â âèäèìîé îáëàñòè ñïåêòðà (êðàé
ïîãëîùåíèÿ � íà äëèíå âîëíû 480 íì), ÷åì àíàëîãè,
÷òî âàæíî ïðè èçìåðåíèè ïîòîêîâ óëüòðàôèîëåòîâî-
ãî èçëó÷åíèÿ. Âñå ôîòîäèîäû èìåþò ïðèìåðíî îäè-
íàêîâóþ íåëèíåéíîñòü ýíåðãåòè÷åñêîé õàðàêòåðèñòè-
êè, à îáðàòíûé òîê ôîòîäèîäîâ íà îñíîâå GaP�Au è
GaP�SnO2 áîëüøå, ÷åì ó ôîòîäèîäà íà îñíîâå ZnSe�
Ni. Ñóùåñòâåííûì ïðåèìóùåñòâîì ôîòîäèîäà íà îñ-
íîâå ñåëåíèäà öèíêà ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî íà ÷àñòîòå 1 ÌÃö
è íóëåâîì ñìåùåíèè åãî åìêîñòü â 3�4 ðàçà ìåíü-
øå, ÷åì ó ôîòîäèîäîâ íà îñíîâå ôîñôèäà ãàëëèÿ,
÷òî äàåò ïðåèìóùåñòâà ïðè ïðèìåíåíèè â âûñîêî÷à-
ñòîòíûõ è èìïóëüñíûõ îïòèêî-ýëåêòðîííûõ ïðèáîðàõ.
Ìàëûå çíà÷åíèÿ òåìíîâîãî òîêà õàðàêòåðèçóþò íèç-
êèé óðîâåíü øóìîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ÷óâñòâè-
òåëüíîñòü è äàåò ïðåèìóùåñòâî ïðè ðåãèñòðàöèè ñëà-
áûõ ñèãíàëîâ.
Âûâîäû
Òàêèì îáðàçîì, èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ
è ôîòîýëåêòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ðàçðàáîòàííûõ
ôîòîäèîäîâ Øîòòêè íà îñíîâå N³�ZnSe(Te,O)�²n ïî-
êàçàëè, ÷òî îíè ìîãóò áûòü ïðèìåíåíû â ïðèáîðàõ
äëÿ ðàäèîìåòðèè è äîçèìåòðèè ÓÔ-èçëó÷åíèé â äèà-
ïàçîíàõ ÓÔÀ, ÓÔÂ è ÓÔÑ.
Ñóùåñòâåííûì îòëè÷èåì ôîòîäèîäîâ íà ZnSe îò
àíàëîãîâ ÿâëÿåòñÿ èõ ìàëàÿ åìêîñòü è íèçêîå çíà÷å-
íèå òåìíîâîãî òîêà.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Êóðèê Ì. Ëþäèíà é óëüòðàô³îëåò.� Êè¿â: Ðàäà, 2003.
2. ÄÍÀÎÏ 0.03-3.17-88. Ñàí³òàðí³ íîðìè ÓÔ âèïðîì³íþâàí-
íÿ ó âèðîáíè÷èõ ïðèì³ùåííÿõ (¹ 4557-88).
3. International commission of illumination, 1993 (Guide to
Recommended Practice of Daylight Measurement. ICI TC-3.07)
4. Äîáðîâîëüñêèé Þ. Ã., Ðþõòèí Â. Â., Øèìàíîâñêèé À. Á.
Êðåìíèåâûå p�n-ôîòîäèîäû äëÿ áëèæíåé óëüòðàôèîëåòîâîé îá-
ëàñòè ñïåêòðà // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé
àïïàðàòóðå.� 2001.� ¹ 4�5.� Ñ. 44�46.
5. Áèêñåé Ì. Ï., Äîáðîâîëüñêèé Þ. Ã., Øàáàøêåâè÷ Á. Ã.
Ôîòîïðèåìíèê óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ íà îñíîâå ôîñôèäà
ãàëëèÿ // Ïðèêëàäíàÿ ôèçèêà.� 2005.� ¹ 4.� Ñ. 97�100.
6. http://www.mery.spb.ru
7. Verenchikova T. D., Sankin V. I. Ultraviolet photodetector
using a Cr-SiC surface-barrier diode // Sov. Tech. Phvs. Lett.� 1988.�
Vol. 14, N. 10.� P. 756�758.
8. Xu D., Salvador A., Botchkarev A. E., Kirn W. et al. High
speed, low noise ultraviolet photodetectors based on GaN p-i-n and
AlGaN(p)-GaN(i)-GaN(n) structures // Materials Science Forum.�
Switzerland: TransTech Publications.� 1998.� Vols. 264�268.�
P. 1441�1444.
9. Monroy E., Omnes F., Calle F. Wide-bandgap semiconductor
ultraviolet photodetectors // Semiconductor Science and Technology.�
2003.� Vol. 18.� P. R33�R51,
10. Bouhdada M., Hanzaz F., Vigue J. P., Faurie J. Schottky barrier
near-ultraviolet photodetectors based on ZnSe // Active and Passive
Electronic Device.� 2005.� Vol. 1.� P. 79�89.
11. Ãðèíåâ Â. Â., Ðûæèêîâ Â. Ä., Ñåìèíîæåíêî Â. Ï. Ñöèíòèë-
ëÿöèîííûå äåòåêòîðû è ñèñòåìû êîíòðîëÿ ðàäèàöèè íà èõ îñíî-
âå.� Ê.: Íàóêîâà äóìêà, 2007.
12. Ïåðåâåðòàéëî Â. Ë., Ïîïîâ Â. Ì., Ïîêàíºâè÷ Î. Ï., Òàðà-
ñåíêî Ë. ². Äîñë³äæåííÿ õàðàêòåðèñòèê ñòðóêòóð ç áàð�ºðîì Øîòòê³
Ni-ZnSe òà òåõíîëîã³ÿ åíåðãîñåëåêòèâíèõ ñåíñîð³â ÓÔ âèïðîì³-
íþâàííÿ // III Óêðà¿íñüêà íàóêîâà êîíôåðåíö³ÿ ç ô³çèêè íàï³âïðî-
â³äíèê³â «ÓÍÊÔÍ-3».� Îäåñà.� 2007.� Ñ. 3�46.
13. Perevertaylo V. L., Popov V. M., Pokanevich A. P., Tarasen-
ko L. I. Investigation of ZnSe(Te) from electrophysical characteristics
of structures with Shottki barrier // Abstract book of International
Conference «Crystal Materials 2007».� Ukraine, Kharkov.� 2007.�
Ð. 165.
14. Ïåðåâåðòàéëî Â. Ë., Ïîïîâ Â. Ì., Ïîêàíåâè÷ À. Ï., Òàðà-
ñåíêî Ë. È. ZnSe(Te) � ìàòåðèàë äëÿ ìîíîëèòíûõ ðåíòãåíîâñêèõ
äåòåêòîðîâ // Ìàòåð. 15-é ìåæäóíàð. êîíô. «Ñîâðåìåííûå ìåòî-
äû è ñðåäñòâà íåðàçðóøàþùåãî êîíòðîëÿ è òåõíè÷åñêîé äèàãíîñ-
òèêè».� Óêðàèíà, ßëòà.� 2007.� Ñ. 43�46.
15. Ïåðåâåðòàéëî Â. Ë., Äîáðîâîëüñêèé Þ. Ã., Øàáàøêåâè÷
Á. Ã. Èññëåäîâàíèå õàðàêòåðèñòèê ñòðóêòóð ñ áàðüåðîì Øîòòêè
Ni-ZnSe è òåõíîëîãèé ýíåðãîñåëåêòèâíûõ ÓÔ ôîòîäèîäîâ // Òå-
çèñû äîêëàäîâ ÕÕ Ìåæäóíàð. êîíô. ïî ôîòîýëåêòðîíèêå è ïðèáî-
ðàì íî÷íîãî âèäåíèÿ.� Ðîññèÿ, Ìîñêâà.� 2008.� Ñ. 103�104.
16. Ïåðåâåðòàéëî Â. Ë., Äîáðîâîëüñêèé Þ. Ã., Øàáàøêåâè÷
Á. Ã. Óëüòðàôèîëåòîâûé ôîòîäèîä ñ áàðüåðîì Øîòòêè íà îñíîâå
Ni-ZnSe // Òåçè äîï. íàóê.-ïðàêò. êîíô. «Ñåíñîð-2008».� Óêðà¿-
íà, Îäåñà.� 2008.� Ñ. 30�31.
17. Ïàò. íà êîðèñíó ìîäåëü 42429. Ôîòîä³îä ç áàð�ºðîì Øîòòê³,
÷óòëèâèé â óëüòðàô³îëåòîâîìó ä³àïàçîí³ ñïåêòðó / Â. Ë. Ïåðåâåð-
òàéëî, Â. Ä. Ðèæèêîâ, Þ. Ã. Äîáðîâîëüñüêèé òà ³í.� 2008.�
Áþë. ¹ 13.
18. Ïåðåâåðòàéëî Â. Ë., Ïîïîâ Â. Ì., Ïîêàíåâè÷ À. Ï. è äð.
Âëèÿíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ îáðàáîòîê íà ýëåêòðîôèçè÷åñêèå è ôî-
òîýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè äèîäà Øîòòêè íà ZnSe // Òð. IX
ÌÍÏÊ «Ñîâðåìåííûå èíôîðìàöèîííûå è ýëåêòðîííûå òåõíîëî-
ãèè».� Óêðàèíà, Îäåññà.� 2008.� ×. 2.� Ñ. 133.
19. Çàÿâêà u2009 06302 â³ä 17.06 2009 íà âèäà÷ó ïàòåíòó
Óêðà¿íè íà êîðèñíó ìîäåëü «Ôîòîä³îä ç áàð�ºðîì Øîòòê³, ÷óòëè-
âèé â óëüòðàô³îëåòîâîìó ä³àïàçîí³ ñïåêòðó» / Ïåðåâåðòàéëî Â. Ë.,
Ðèæèêîâ Â. Ä., Äîáðîâîëüñüêèé Þ. Ã. òà ³í. Ïîçèòèâíå ð³øåííÿ
¹ 10685/1 â³ä 21.09 2009.
20. Dobrovolsciy Yu. G., Perevertaylo V. L., Shabashcevich B. G.,
Pidkamin L. J. Clarifying coverages on the basis of tapes SnO2, SiO2,
Si3N4 for photodiodes of ultraviolet and visible range // SPIE Proc.�
2009.� Vol. 7388.� P. 63�69.
21. ÃÎÑÒ17772-88. Ïðèåìíèêè èçëó÷åíèÿ. Ïîëóïðîâîäíè-
êîâûå ôîòîýëåêòðè÷åñêèå è ôîòîïðèåìíûå óñòðîéñòâà. Ìåòîäû
èçìåðåíèÿ ôîòîýëåêòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ è îïðåäåëåíèå õàðàê-
òåðèñòèê.
22. http://www.tenzor.org.ua
|