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...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Date:2001
Main Authors: Добровольский, Ю.Г., Рюхтин, В.В., Шимановский, А.Б.
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. ÊÀÑÈÌΠ� 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 288 100,0 300 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