Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра
Разработаны кремниевые p—n-фотодиоды, чувствительные к ближней области ультрафиолетового излучения (до 190 нм). Высокий уровень токовой монохроматической чувствительности в этой области спектра (0,1 А/Вт) достигнут повышением концентрации бора в легированной области до 6·10¹⁹ см⁻³ и формированием ре...
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2001 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2001
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70876 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра / Ю.Г. Добровольский, В.В. Рюхтин, А.Б. Шимановский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 4-5. — С. 44-46. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860164576547438592 |
|---|---|
| author | Добровольский, Ю.Г. Рюхтин, В.В. Шимановский, А.Б. |
| author_facet | Добровольский, Ю.Г. Рюхтин, В.В. Шимановский, А.Б. |
| citation_txt | Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра / Ю.Г. Добровольский, В.В. Рюхтин, А.Б. Шимановский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 4-5. — С. 44-46. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Разработаны кремниевые p—n-фотодиоды, чувствительные к ближней области ультрафиолетового излучения (до 190 нм). Высокий уровень токовой монохроматической чувствительности в этой области спектра (0,1 А/Вт) достигнут повышением концентрации бора в легированной области до 6·10¹⁹ см⁻³ и формированием резкого p—n-перехода с глубиной залегания до 0,2 мкм. Длительность наработки фотодиодов составляет 100000 ч.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:55:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 4�5
44
ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
Ðàçðàáîòàííûå ôîòîäèîäû èìåþò
âûñîêèé óðîâåíü òîêîâîé ìîíîõðîìà-
òè÷åñêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè â îáëàñ-
òè ÓÔ-èçëó÷åíèÿ äî 190 íì.
Èíòåðåñ ê ïðèåìíèêàì óëüòðàôèîëåòîâîãî (ÓÔ)
èçëó÷åíèÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ îáóñëîâëåí ïîÿâëå-
íèåì ñòàáèëüíûõ è äîñòàòî÷íî ìîùíûõ èñòî÷íèêîâ
ýòîãî èçëó÷åíèÿ. Ñ èõ ïîìîùüþ ñòàëî âîçìîæíûì
ðåøåíèå áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ïðèêëàäíûõ çàäà÷ â
ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ íàóêè è òåõíèêè.
 áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïîëóïðîâîäíèêîâûå ôî-
òîïðèåìíèêè (ÔÏ) ÓÔ-èçëó÷åíèÿ (ÓÔÔÏ) èìåþò
î÷åâèäíûå ïðåèìóùåñòâà ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè
èõ òèïàìè [1, c. 107]. Òàê, òåðìîïàðû è ïèðîýëåêòðè-
÷åñêèå ÔÏ èìåþò íèçêèå çíà÷åíèÿ áûñòðîäåéñòâèÿ
è ÷óâñòâèòåëüíîñòè. Ëó÷øèìè ÷àñòîòíûìè õàðàêòå-
ðèñòèêàìè îáëàäàþò ôîòîýëåêòðîííûå óìíîæèòåëè
(ÔÝÓ) è ôîòîýëåìåíòû. Îäíàêî èì ïðèñóùè è íå-
êîòîðûå íåäîñòàòêè: âûñîêîå ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå,
íåóäîâëåòâîðèòåëüíûå ìàññîãàáàðèòíûå õàðàêòåðè-
ñòèêè, íåðàâíîìåðíîñòü ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïî ôîòî-
÷óâñòâèòåëüíîé ïîâåðõíîñòè, âûñîêàÿ ñòîèìîñòü.
Îòñóòñòâèå âíóòðåííåãî óñèëåíèÿ ó ïîëóïðîâîä-
íèêîâûõ ÓÔÔÏ êîìïåíñèðóåòñÿ âîçìîæíîñòüþ
ïðèìåíåíèÿ âûñîêîêà÷åñòâåííûõ îïåðàöèîííûõ óñè-
ëèòåëåé, à ñíèæåíèå áûñòðîäåéñòâèÿ ïðè ýòîì îï-
ðàâäûâàåòñÿ òåì, ÷òî àíàëèòè÷åñêèå ïðèáîðû èñïîëü-
çóþòñÿ íà ÷àñòîòàõ äî 3 êÃö. Êðîìå òîãî, ïîëóïðî-
âîäíèêîâûå ÓÔÏÏ èìåþò çíà÷èòåëüíûå ïðåèìó-
ùåñòâà â íàäåæíîñòè.
Ñðåäè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ÓÔÔÏ íåîñïîðèìû-
ìè ïðåèìóùåñòâàìè ïåðåä ôîòîðåçèñòîðàìè îáëàäà-
þò ôîòîäèîäû (ÔÄ). Äëÿ íèõ õàðàêòåðíû âûñîêîå
áûñòðîäåéñòâèå, áîëüøîé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí
äåòåêòèðóåìîé ìîùíîñòè, âðåìåííàÿ ñòàáèëüíîñòü, à
òàêæå ïðîñòîòà âêëþ÷åíèÿ â ñõåìå óñèëåíèÿ.
ÓÔÔÄ ñ p�n-ïåðåõîäîì íà îñíîâå êðåìíèÿ îá-
ëàäàþò îïðåäåëåííûìè ïðåèìóùåñòâàìè ïî ñðàâíå-
íèþ ñ ÔÄ èíîé êîíñòðóêöèè íà îñíîâå êðåìíèÿ è
äðóãèõ ìàòåðèàëîâ. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ïðèåìíè-
êè ýòîãî òèïà îáëàäàþò çíà÷èòåëüíûìè äîñòîèíñòâà-
ìè, ïðèñóùèìè èì â êîìïëåêñå:
� âûñîêàÿ ñòàáèëüíîñòü ÔÄ â ÓÔ-îáëàñòè;
� âûñîêèå çíà÷åíèÿ ïîðîãà ÷óâñòâèòåëüíîñòè;
� äîñòàòî÷íî øèðîêèé äèàïàçîí ÷óâñòâèòåëüíî-
ñòè â ÓÔ-îáëàñòè (190�380 íì);
Ê. ò. í. Þ. Ã. ÄÎÁÐÎÂÎËÜÑÊÈÉ, ê. ò. í. Â. Â. ÐÞÕÒÈÍ,
À. Á. ØÈÌÀÍÎÂÑÊÈÉ
Óêðàèíà, ã. ×åðíîâöû, ÎÀÎ «ÖÊÁ Ðèòì»
E-mail:rhythm@chv.ukrpack.net
ÊÐÅÌÍÈÅÂÛÅ p�n-ÔÎÒÎÄÈÎÄÛ
ÄËß ÁËÈÆÍÅÉ ÓËÜÒÐÀÔÈÎËÅÒÎÂÎÉ
ÎÁËÀÑÒÈ ÑÏÅÊÒÐÀ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
19.03 2001 ã.
Îïïîíåíò ä. ô.-ì. í. Ô. Ä. ÊÀÑÈÌÎÂ
� î÷åíü ñëàáîå ñíèæåíèå ÓÔ-÷óâñòâèòåëüíîñòè
ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû (íå áîëåå 0,2 %/°Ñ);
� øèðîêèé äèàïàçîí ñïåêòðàëüíîé ÷óâñòâèòåëü-
íîñòè â äëèííîâîëíîâîé îáëàñòè ñïåêòðà (äî 1100 íì
ïî óðîâíþ 10%);
� øèðîêèé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí äåòåêòèðóå-
ìûõ ìîùíîñòåé (íå ìåíåå 6 ïîðÿäêîâ).
Îñîáåííîñòè êîíñòðóèðîâàíèÿ êðåìíèåâûõ
ÓÔÔÄ
Ñîçäàíèå êðåìíèåâîãî ÔÄ ñ âûñîêîé ÷óâñòâè-
òåëüíîñòüþ â ÓÔ-îáëàñòè ñïåêòðà òðåáóåò ðåøåíèÿ
ñëîæíîãî êîìïëåêñà êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñêèõ
ïðîáëåì, ñâÿçàííûõ ñ îñîáåííîñòÿìè ïîãëîùåíèÿ ÓÔ-
èçëó÷åíèÿ â êðåìíèè, ãåíåðàöèè íîñèòåëåé çàðÿäà
ïîãëîùåííûì èçëó÷åíèåì, ðåêîìáèíàöèè íîñèòåëåé íà
ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà è â åãî îáúåìå [2, 3].
×óâñòâèòåëüíîñòü ÔÄ çàâèñèò êàê îò ôèçè÷åñ-
êèõ îãðàíè÷åíèé, ñâÿçàííûõ ñ âûáîðîì ìàòåðèàëà
äëÿ åãî ïîëó÷åíèÿ, òàê è îò êîíñòðóêöèè ôîòîïðè-
åìíèêà. Äëÿ åå óâåëè÷åíèÿ íåîáõîäèìî óìåíüøàòü
îòðàæåíèå ïàäàþùåãî îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ îò ïî-
âåðõíîñòè êðèñòàëëà ÔÄ è óâåëè÷èâàòü êîýôôèöè-
åíò ñîáèðàíèÿ íîñèòåëåé çàðÿäà. Ñîçäàíèå ïðîñâåò-
ëÿþùåãî ïîêðûòèÿ â âèäå òåðìè÷åñêè âûðàùåííî-
ãî ñëîÿ äâóîêèñè êðåìíèÿ íà ïîâåðõíîñòè ôîòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîãî ýëåìåíòà êðèñòàëëà ñïîñîáñòâóåò óìåíü-
øåíèþ îòðàæåíèÿ îò åãî ïîâåðõíîñòè.  ÷àñòíîñòè,
äëÿ äëèíû âîëíû λ=0,2 ìêì ìèíèìóì îòðàæåíèÿ
îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðè òîëùèíå ïðîñâåòëÿþùåãî ñëîÿ
0,07 ìêì.
Ãåíåðàöèîííî-ðåêîìáèíàöèîííûå ïðîöåññû, ïðî-
èñõîäÿùèå â ïðèïîâåðõíîñòíîé îáëàñòè êðåìíèå-
âîãî ÓÔ-ôîòîäèîäà, ïðîèëëþñòðèðîâàíû ìîäåëüþ
åå çîííîé ñòðóêòóðû, ñõåìàòè÷åñêè èçîáðàæåííîé íà
ðèñ. 1.
Ïðèïîâåðõíîñòíàÿ îáëàñòü ïðåäñòàâëåíà ñëîåì
ð+-òèïà ïðîâîäèìîñòè, ïîëó÷åííîãî äèôôóçèåé áîðà
â ïîäëîæêó n-òèïà ïðîâîäèìîñòè äëÿ ôîðìèðîâà-
íèÿ p�n-ïåðåõîäà. Åñëè îïòè÷åñêîå èçëó÷åíèå ïî-
ãëîùàåòñÿ â ð+-îáëàñòè, òî îäíà ÷àñòü ôîòîãåíåðè-
ðîâàííûõ íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé äèôôóíäèðóåò ê
p�n-ïåðåõîäó, ðàçäåëÿåòñÿ èì è ñîçäàåò ôîòîòîê.
Äðóãàÿ ÷àñòü äèôôóíäèðóåò ê ïîâåðõíîñòè è ðå-
êîìáèíèðóåò ÷åðåç ïîâåðõíîñòíûå óðîâíè, ÷òî ïðè-
âîäèò ê óìåíüøåíèþ êîýôôèöèåíòà ñîáèðàíèÿ. Ïðè
íàëè÷èè òÿíóùåãî ïîëÿ 2 â ð+-îáëàñòè, îáóñëîâëåí-
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 4�5 45
ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
íîãî íàëè÷èåì ãðàäèåíòà êîíöåíòðàöèè ëåãèðóþùåé
ïðèìåñè, áîëåå ïðåäïî÷òèòåëüíûì äëÿ íåîñíîâíûõ
íîñèòåëåé â ð+-îáëàñòè ÿâëÿåòñÿ äâèæåíèå ê ð�n-
ïåðåõîäó. Ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò ïîâûøåíèå êîýô-
ôèöèåíòà ñîáèðàíèÿ. Äëÿ ýëåêòðîíîâ, ãåíåðèðîâàí-
íûõ â áàðüåðíîì ñëîå 1 ð+-îáëàñòè, êîýôôèöèåíò
ñîáèðàíèÿ íîñèòåëåé óìåíüøàåòñÿ. Ýòî ñâÿçàíî ñ
òåì, ÷òî èì íåîáõîäèìî ïðåîäîëåâàòü ïîòåíöèàëü-
íûé áàðüåð âîçëå ïîâåðõíîñòè. Íàëè÷èå áàðüåðà
îáóñëîâëåíî ïîëîæèòåëüíûì çàðÿäîì â îêèñëå è
ïîíèæåíèåì êîíöåíòðàöèè áîðà âñëåäñòâèå ÷àñòè÷-
íîãî âûòåñíåíèÿ åãî êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêîé â
ñëîé äâóîêèñè êðåìíèÿ ïðè òåðìè÷åñêîì âûðàùèâà-
íèè ïðîñâåòëÿþùåãî ïîêðûòèÿ.
Çàäà÷à ïîâûøåíèÿ êîýôôèöèåíòà ñîáèðàíèÿ
ôîòîãåíåðèðîâàííûõ íîñèòåëåé çàðÿäà ñâîäèòñÿ ê
óìåíüøåíèþ ðåêîìáèíàöèè íîñèòåëåé ÷åðåç ðåêîì-
áèíàöèîííûå óðîâíè íà ïîâåðõíîñòè è â ð+-îáëàñ-
òè. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ïîãëîùåíèå ÓÔ-èçëó÷å-
íèÿ â êðåìíèåâîì êðèñòàëëå ïðîèñõîäèò íà î÷åíü
ìàëîé ãëóáèíå, íåïîñðåäñòâåííî âîçëå åãî ïîâåðõ-
íîñòè.
Äëÿ äëèííîâîëíîâîé ãðàíèöû óëüòðàôèîëåòîâî-
ãî èçëó÷åíèÿ (λ=380 íì) êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ
ðàâåí 1,9·105 ñì�1, è óìåíüøåíèå èíòåíñèâíîñòè â
å ðàç, ñîãëàñíî çàêîíó Áóãåðà�Ëàìáåðòà�Áåðà, ïðî-
èñõîäèò íà ãëóáèíå 50 íì. Íà ãëóáèíå äî 240 íì
99% ýòîãî èçëó÷åíèÿ ïîãëîùàåòñÿ. Ñ óìåíüøåíèåì
äëèíû âîëíû èçëó÷åíèÿ êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ
óâåëè÷èâàåòñÿ è, íàïðèìåð, äëÿ λ=300 íì 99% èçëó-
÷åíèÿ ïîãëîùàåòñÿ íà ãëóáèíå äî 50 íì [4, ñ. 347].
Óìåíüøåíèå ðåêîìáèíàöèè íîñèòåëåé çàðÿäà íà
ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà è â ïðèïîâåðõíîñòíîì ñëîå,
â êîòîðîì ïðîèñõîäèò ïîãëîùåíèå ÓÔ-èçëó÷åíèÿ,
äîñòèãàåòñÿ â îáùåì èçâåñòíûìè ñïîñîáàìè, îïòè-
ìèçèðîâàííûìè äëÿ äàííîãî òèïà ôîòîïðèåìíèêà.
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîãî ñáîðà ôîòîãåíåðè-
ðîâàííûõ íîñèòåëåé çàðÿäà óìåíüøåíà òîëùèíà áà-
ðüåðíîãî ñëîÿ, à p�n-ïåðåõîä ïðèáëèæåí ê ïîâåðõ-
íîñòè êðèñòàëëà íà 0,2 ìêì.
Ðåçóëüòàòû ðàçðàáîòêè êðåìíèåâûõ ÓÔÔÄ
Çàäà÷è, ñôîðìóëèðîâàííûå âûøå, áûëè óñïåøíî
ðåøåíû â ÎÀÎ «ÖÊÁ Ðèòì». Ðàçðàáîòàííûå êîíñò-
ðóêöèè è òåõíîëîãèè ïîçâîëèëè íàëàäèòü ñåðèéíûé
âûïóñê êðåìíèåâûõ ÓÔÔÄ ñ p�n-ïåðåõîäîì
�Êâàíò� è �Êâàíò-1�.
Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ðàçðåçà êðèñòàëëà
ÓÔÔÄ íà îñíîâå êðåìíèÿ n-òèïà ïðîâîäèìîñòè ïðè-
âåäåíî íà ðèñ. 2. Ìàëàÿ ãëóáèíà çàëåãàíèÿ p�n-
ïåðåõîäà ó ÔÄ ñïîñîáíà ïðèâîäèòü ê óâåëè÷åíèþ èõ
òåìíîâûõ òîêîâ. Óñòðàíåíèå ýòîãî ýôôåêòà ïî ïåðè-
ìåòðó îáëàñòè âûõîäà p�n-ïåðåõîäà íà ïîâåðõíîñòü
(ïåðèìåòð ôîòî÷óâñòâèòåëüíîãî ýëåìåíòà) äîñòèãà-
åòñÿ íà ãëóáèíå çàëåãàíèÿ 1,5 ìêì.
Ëåãèðîâàíèå îáðàòíîé ñòîðîíû êðèñòàëëà ôîñ-
ôîðîì (n+) è îïòèìàëüíàÿ ôîðìà êîíòàêòà ñ ôîòî-
÷óâñòâèòåëüíûì ýëåìåíòîì (êîëüöî) ïîçâîëèëè ðàñ-
øèðèòü äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí ÔÄ äî 6,5 ïîðÿä-
êîâ (îò óðîâíÿ òåìíîâûõ òîêîâ).
Äîñòèãíóòûé óðîâåíü ïàðàìåòðîâ è õàðàêòåðèñ-
òèê ëó÷øèõ îáðàçöîâ ÔÄ ïðåäñòàâëåí â òàáëèöå.
Ðàñøèðåíèå îáëàñòè ñïåêòðàëüíîé ÷óâñòâèòåëü-
íîñòè ÔÄ «Êâàíò» è «Êâàíò-1» äî 190 íì äîñòèã-
íóòî ïîâûøåíèåì êîíöåíòðàöèè áîðà â ëåãèðîâàí-
íîé ð+-îáëàñòè äî 6·1019 ñì�3 ïî ñðàâíåíèþ ñ 1016 �
1018 ñì�3 ó ÔÄ 288 è ÔÄ 307. Ýòî ïîçâîëèëî çíà÷è-
òåëüíî óìåíüøèòü òîëùèíó íåæåëàòåëüíîãî áàðüåð-
íîãî ñëîÿ (ñì. ðèñ. 1). Êðîìå òîãî, äëÿ óìåíüøåíèÿ
ðåêîìáèíàöèè íîñèòåëåé çàðÿäà â ð+-îáëàñòè ó ÔÄ
�Êâàíò� è �Êâàíò-1� ãëóáèíà çàëåãàíèÿ p�n-ïåðå-
õîäà óìåíüøåíà äî 0,2 ìêì ïî ñðàâíåíèþ ñ 1,5 ìêì
ó ÔÄ 288 è ÔÄ 307. Ïðè ýòîì ó ïåðâûõ äâóõ ÔÄ
ó÷àñòîê òÿíóùåãî ïîëÿ áîëåå êðóòîé, ÷òî òàêæå ñïî-
ñîáñòâóåò óìåíüøåíèþ ðåêîìáèíàöèè â íåì. Óìåíü-
øåíèå ðåêîìáèíàöèè â ð+-îáëàñòè äëÿ ÔÄ 288 äîñ-
òèãàåòñÿ ïóòåì ìèíèìèçàöèè êîíöåíòðàöèè äåôåê-
òîâ â íåé.
Ïî óðîâíþ ÷óâñòâèòåëüíîñòè â ÓÔ-îáëàñòè ñïåê-
òðà ÔÄ �Êâàíò� è �Êâàíò-1� ñîîòâåòñòâóþò àíà-
Ðèñ. 1. Çîííàÿ ñòðóêòóðà ïðèïîâåðõíîñòíîé äèôôóçè-
îííîé îáëàñòè (p+-òèïà) êðåìíèåâîãî ÓÔ-ôîòîäèîäà:
1 � ïðèïîâåðõíîñòíûé áàðüåðíûé ñëîé; 2 � ó÷àñòîê òÿíóùå-
ãî ïîëÿ; 3 � ïðîñâåòëÿþùåå ïîêðûòèå (SiO2); 4 � ïîëîæè-
òåëüíûé çàðÿä â äâóîêèñè êðåìíèÿ; 5 � ïîâåðõíîñòíûå ðå-
êîìáèíàöèîííûå óðîâíè; Ec � äíî çîíû ïðîâîäèìîñòè; EF
� óðîâåíü Ôåðìè; EV � ãðàíèöà âàëåíòíîé çîíû; Eg �
çàïðåùåííàÿ çîíà
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
1 2
Ec
EF Eg
EV
3
4
5
p+ 1 2 3
i
n
n+
4
Ðèñ. 2. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ðàçðåçà êðèñòàëëà
ÓÔÔÄ íà îñíîâå êðåìíèÿ:
1 � ïðîñâåòëÿþùåå ïîêðûòèå (äâóîêèñü êðåìíèÿ); 2 � ìå-
òàëëè÷åñêèé êîíòàêò ê ôîòî÷óâñòâèòåëüíîìó ýëåìåíòó; 3 �
çàùèòíîå ïîêðûòèå (äâóîêèñü êðåìíèÿ); 4 � ìåòàëëè÷åñêèé
êîíòàêò ê òûëüíîé ñòîðîíå êðèñòàëëà; n � áàçîâàÿ îáëàñòü;
n+ � îáëàñòü, ëåãèðîâàííàÿ ôîñôîðîì; p+ � îáëàñòü, ëåãèðî-
âàííàÿ áîðîì; i � îáëàñòü ñîáñòâåííîé ïðîâîäèìîñòè
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 4�5
46
ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ ÄËß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÛ
ëîãè÷íûì ÔÏ ôèðì �Hamamatsu� [5] (ßïîíèÿ),
EG&G [6] (Êàíàäà), UDT (ÑØÀ). Ïðè ýòîì öåíà
îòå÷åñòâåííûõ ôîòîäèîäîâ çíà÷èòåëüíî íèæå.
Ó ÔÄ 288 è ÔÄ 307 âîçìîæíî ñíèæåíèå ÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòè â ÓÔ-îáëàñòè, íî íå áîëåå ÷åì íà
30% â òå÷åíèå 12 ëåò õðàíåíèÿ, ÷òî òèïè÷íî äëÿ
êîíñòðóêöèè ôîòî÷óâñòâèòåëüíîãî êðèñòàëëà ñ òà-
êîé ãëóáèíîé ð�n-ïåðåõîäà. Ýòî ñâÿçàíî ñ èçìåíå-
íèåì çàðÿäà â îêèñëå è âîçìîæíûì ðàñøèðåíèåì
áàðüåðíîãî ñëîÿ, à òàêæå ñ óâåëè÷åíèåì ðåêîìáèíà-
öèè íà ïîâåðõíîñòè, ÷òî óâåëè÷èâàåò íåæåëàòåëü-
íûé ñòîê íà íåå ôîòîãåíåðèðîâàííûõ íîñèòåëåé çà-
ðÿäà. Ïëîòíîñòü ïîâåðõíîñòíûõ ñîñòîÿíèé ðàçðàáî-
òàííûõ ôîòîäèîäîâ ñîñòàâëÿåò (4�5)·1011 ñì�2.
Èññëåäîâàíèÿ ÔÄ �Êâàíò� è �Êâàíò-1�, ïðîâå-
äåííûå âî ÂÍÈÈ ÎÔÈ (ã. Ìîñêâà, Ðîññèÿ), ïîêà-
çàëè èñêëþ÷èòåëüíî âûñîêóþ ñòàáèëüíîñòü ýòèõ
ïðèåìíèêîâ â ÓÔ-îáëàñòè, â ò. ÷. ïîñëå ÓÔ-îáëó-
÷åíèÿ äåéòåðèåâîé ëàìïîé ñ ýêâèâàëåíòíîé ìîùíîñ-
òüþ 1 ìÂò íà ïðîòÿæåíèè 5000 ÷. Äëèòåëüíîñòü
íàðàáîòêè, ñíèæàþùàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü íà 10% îò
ïåðâîíà÷àëüíîé, ðàâíà 100000 ÷.
Ðàçëè÷èå åìêîñòè ÔÄ �Êâàíò� è �Êâàíò-1� îáúÿñ-
íÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèåì äëÿ èçãîòîâëåíèÿ êðèñòàë-
1 � ãåðìåòè÷íûé ìåòàëëîñòåêëÿííûé êîðïóñ; 2 � ëåéêîñàïôèðîâîå âõîäíîå îêíî; 3 � ïðè
ïîñòàâêå ïîòðåáèòåëÿì ïðèëàãàåòñÿ îòíîñèòåëüíàÿ ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ÷óâñòâèòåëüíî-
ñòè êîíêðåòíîãî ÔÄ; 4 � âûïîëíåí íà ñèòàëëîâîé ïîäëîæêå; 5 � êâàðöåâîå âõîäíîå îêíî.
Òèï
ôîòîäèîäà
Ýôôåêòèâíàÿ
ïëîùàäü ôîòî-
÷óâñòâèòåëüíî-
ãî ýëåìåíòà,
ìì
2
Ðàáî÷àÿ
äëèíà âîë-
íû (λð), íì
Òîêîâàÿ ìîíî-
õðîìàòè÷åñêàÿ
÷óâñòâèòåëü-
íîñòü (SI λ),
À/Âò
Òåìíîâîé
òîê (Iò,),
íÀ
(U=10 ìÂ)
Ïðèìå-
÷àíèå
ÔÄ 288À 100,0 300 0,06 0,5 1, 2
ÔÄ 288Á
100,0 300 0,06 0,5 1, 2, 3
ÔÄ 288Â 100,0 300 0,09 0,2 1, 2
ÔÄ 307 38,0 300 0,06 0,1 4
ÔÄ «Êâàíò» 100,0 200 0,1 0,2 1, 5
ÔÄ «Êâàíò-1» 100,0 200 0,1 0,5 1, 5
Ðèñ. 3. Îòíîñèòåëüíûå ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè
÷óâñòâèòåëüíîñòè êðåìíèåâûõ ÓÔÔÄ:
1 � ÔÄ «Êâàíò»; 2 � ÔÄ «Êâàíò-1»; 3 � ÔÄ 288Â;
4 � ÔÄ 288À, -Á, ÔÄ 307
S
Iλ
/S
Iλ
m
ax
, %
100
80
60
40
20
0
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 λ, ìêì
4 3
1
2
ëîâ ìàðîê êðåìíèÿ ñ ðàçëè÷íûì óäåëüíûì ñîïðî-
òèâëåíèåì: ÊÝÔ7,5 � 7,5 Îì·ñì è ÊÁ12-600Ò �
600 Îì·ñì.
Áûñòðîäåéñòâèå ÔÄ â ÓÔ-äèàïàçîíå îãðàíè÷è-
âàåòñÿ RC-ñîñòàâëÿþùåé è íå ÿâëÿåòñÿ îãðàíè÷è-
òåëüíûì ôàêòîðîì â ñèñòåìàõ, ãäå èñïîëüçóþòñÿ
äàííûå ôîòîïðèåìíèêè.
ÓÔÔÄ ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ äåòåêòèðîâàíèÿ
îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ âïëîòü äî 1060 íì. Íàèáî-
ëåå ýôôåêòèâíû îíè â êîðîòêîâîëíîâîé âèäèìîé
îáëàñòè ñïåêòðà èç-çà âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ôî-
òîäèîäîâ â ýòîé îáëàñòè ñïåêòðà. Òèïè÷íûå îòíîñè-
òåëüíûå ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ÷óâñòâèòåëüíîñòè
ðàçðàáîòàííûõ ôîòîäèîäîâ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 3.
Îïòèìàëüíûé ðåæèì âêëþ÷åíèÿ ÔÄ � ôîòîãàëü-
âàíè÷åñêèé (áåç ïîäà÷è íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ íà
p�n-ïåðåõîä). Ïðè íåîáõîäèìîñòè âîçìîæíî è ôî-
òîäèîäíîå âêëþ÷åíèå.
***
Òàêèì îáðàçîì, ðàçðàáîòàííûå ôîòîäèîäû ïî
óðîâíþ ÷óâñòâèòåëüíîñòè â ÓÔ-îáëàñòè ñïåêòðà íå
óñòóïàþò àíàëîãàì âåäóùèõ ìèðîâûõ ïðîèçâîäèòå-
ëåé ïðè çíà÷èòåëüíî ìåíüøåé èõ ñòîèìîñòè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1.Ïîëóïðîâîäíèêîâûå ôîòîïðèåìíèêè: óëüòðàôèî-
ëåòîâûé, âèäèìûé è áëèæíèé èíôðàêðàñíûé äèàïàçîíû
ñïêòðà / È. Ä. Àíèñèìîâà, È. Ì. Âèêóëèí, Ô. À. Çàè-
òîâ, Ø. Ä. Êóðìàøåâ.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1984.
2.Quchi H., Mukai T., Kaamei T., Okamura M. Foto
diodes sensitive to ultraviolet radiation // IEEE.�
1979.� Vol. ED-26, N 12.� P. 1965 �1969.
3. Verdebout J., Booker R. L. Degradation of native
oxide passivated silicon photodiodes by repeated oxide bias
// J. Appl. Phys.� 1984.� Vol. 55, N 2.� P. 406�412.
4. Çè C. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ.�
Ì: Ìèð, 1984, ò. 2.
5.Hamamatsu Photodiodes. Cat. N KPD0001E06, Dec.
1997.
6. ÅG&G Optoelectronics. Short from catalog emitters
and detectors, 1996, issue 1.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70876 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:55:57Z |
| publishDate | 2001 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Добровольский, Ю.Г. Рюхтин, В.В. Шимановский, А.Б. 2014-11-15T16:41:26Z 2014-11-15T16:41:26Z 2001 Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра / Ю.Г. Добровольский, В.В. Рюхтин, А.Б. Шимановский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 4-5. — С. 44-46. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70876 537.312.5:621.383.52 Разработаны кремниевые p—n-фотодиоды, чувствительные к ближней области ультрафиолетового излучения (до 190 нм). Высокий уровень токовой монохроматической чувствительности в этой области спектра (0,1 А/Вт) достигнут повышением концентрации бора в легированной области до 6·10¹⁹ см⁻³ и формированием резкого p—n-перехода с глубиной залегания до 0,2 мкм. Длительность наработки фотодиодов составляет 100000 ч. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Компоненты для электронной аппаратуры Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра Article published earlier |
| spellingShingle | Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра Добровольский, Ю.Г. Рюхтин, В.В. Шимановский, А.Б. Компоненты для электронной аппаратуры |
| title | Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра |
| title_full | Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра |
| title_fullStr | Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра |
| title_full_unstemmed | Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра |
| title_short | Кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра |
| title_sort | кремниевые p–n-фотодиоды для ближней ультрафиолетовой области спектра |
| topic | Компоненты для электронной аппаратуры |
| topic_facet | Компоненты для электронной аппаратуры |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70876 |
| work_keys_str_mv | AT dobrovolʹskiiûg kremnievyepnfotodiodydlâbližneiulʹtrafioletovoioblastispektra AT rûhtinvv kremnievyepnfotodiodydlâbližneiulʹtrafioletovoioblastispektra AT šimanovskiiab kremnievyepnfotodiodydlâbližneiulʹtrafioletovoioblastispektra |