Influence of Structural Defects on the Electrophysical Parameters of pin-Photodiodes

N. S. Koval’chuk; Ковальчук Н. С.; S. B. Lastovskii; Ластовский С. Б.; V. B. Odzhaev; Оджаев В. Б.; A. N. Petlitskii; Петлицкий А. Н.; V. S. Prosolovich; Просолович В. С.; D. V. Shestovsky; Шестовский Д. В.; V. Yu. Yavid; Явид В. Ю.; Yu. N. Yankovskii; Янковский Ю. Н.

doi:10.31857/S054412692370045X

Влияние структурных дефектов на электрофизические параметры p-i-n-фотодиодов

Авторы: Ковальчук Н.С.¹, Ластовский С.Б.², Оджаев В.Б.³, Петлицкий А.Н.¹, Просолович В.С.³, Шестовский Д.В.¹, Явид В.Ю.³, Янковский Ю.Н.³
Учреждения:
1. Открытое акционерное общество “ИНТЕГРАЛ” – управляющая компания холдинга “ИНТЕГРАЛ”
2. Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению
3. Белорусский государственный университет
Выпуск: Том 52, № 4 (2023)
Страницы: 307-314
Раздел: ПРИБОРЫ
URL: https://journals.rcsi.science/0544-1269/article/view/138572
DOI: https://doi.org/10.31857/S054412692370045X
EDN: https://elibrary.ru/JBLRNE
ID: 138572

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты исследований электрофизических параметров p-i-n-фотодиодов на основе кремния в зависимости от режимов их работы (величины внешнего смещения и температуры), изготовленных на пластинах монокристаллического кремния p-типа проводимости ориентации (100) с ρ = 1000 Ом см. Область p⁺-типа (изотипный переход) создавалась имплантацией ионов бора, области n⁺-типа ‒ диффузией фосфора из газовой фазы. Установлено, что на вольт-амперных характеристиках при обратном смещении можно выделить три области изменения темнового тока в зависимости от приложенного напряжения: сублинейную, суперлинейную и линейную, обусловленные различными механизмами генерационно-рекомбинационных процессов в области обеднения p-n-перехода. Заметная зависимость величины барьерной емкости (на частоте 1 кГц) и размеров области обеднения от температуры наблюдается только при приложенных обратных напряжениях, не превышающих контактную разность потенциалов (V ≤ 1 В).

Ключевые слова

p-i-n-фотодиод, барьерная емкость, темновой ток, генерационно-рекомбинационные процессы

Список литературы

João Pereira do Carmo, Moebius B., Pfennigbauer M., Bond R., Bakalski I., Foster M., Bellis S., Humphries M., Fisackerly R., Houdou B. Imaging lidars for space applications // Novel Optical Systems Design and Optimization. XI. 2008. V. 7061. P. 70610J-01‒70610J-12.
De Carlo P. M., Roberto L., Marano G., L’Abbate M., Oricchio D., Venditti P. Intersatellite link for earth observation satellites constellation // SPACEOPS, Roma, Italy. 2006. P. 19–23.
Солодуха В.А., Шведов С.В., Петлицкий А.Н., Петлицкая Т.В., Чигирь Г.Г., Пилипенко В.А., Филипеня В.А., Жигулин Д.В., Уситименко Д.С. Анализ дефектов интегральных схем с использованием растрового электронного микроскопа в режиме наведенного тока // Современные информационные и электронные технологии: сборник трудов 19-ой Международной научно-практической конференции, Одесса, 28 мая–01 июня 2018 г. Одесса, 2018. С. 48‒49.
Sze S.M., Lee M.K. Semiconductor Devices: Physics and Technology. Pub. 3. John Wiley & Sons Singapore Pte. Limited. 2012. 582 p.
Буслюк В.В., Оджаев В.Б., Панфиленко А.К., Петлицкий А.Н., Просолович В.С., Филипеня В.А., Янковский Ю.Н. Электрофизические параметры диодов генераторов широкополосного шума // Микроэлектроника. 2020. Т. 49. № 4. С. 315–320.
Liefting R., Wijburg R.C.M., Custer J.C., Wallinga H. Improved device performance by multistep or carbon co-implants. IEEE Trans. Electron Devices // 1994. V. ED-41. P. 50–55.
Оджаев В.Б., Панфиленко А.К., Петлицкий А.Н., Просолович В.С., Шведов С.В., Филипеня В.А., Явид В.Ю., Янковский Ю.Н. Исследование влияния технологических примесей на вольт-амперные характеристики биполярного n-p-n-транзистора // Весцi Нацыянальнай Акадэмii навук Беларусi. Серыя фiзiка-тэхнiчных навук. 2018. Т. 63. № 2. С. 244–249.
Сорокин Ю.Г. Влияние дислокаций на электрические параметры p-n-переходов // Тр. Всес. Электротехнического института. 1980. № 90. С. 91–101.
Plantinga G.H. Effect of dislocation on the transistors parameters fabricated by shallow diffusied // IEEE Trans. Electron Devices. 1969. V. 16. № 4. P. 394–400.
Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии / Под ред. С.Н. Горина. М.: Мир, 1984. 472 с.
Мильвидский М.Г., Освенский В.Б. Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. М.: Металлургия, 1984. 256 с.
Таланин В.И., Таланин И.Е. Применение диффузионной модели образования ростовых микродефектов для описания дефектообразования в термообработанных монокристаллах кремния // Физика твердого тела. 2013. Т. 55. Вып. 2. С. 247–251.
Климанов Е.А. О механизмах геттерирования генерационно-рекомбинационных центров в кремнии при диффузии фосфора и бора // Успехи прикладной физики. 2015. Т. 3. № 2. С. 121–125.
Hugo S.A., Hiesmair H., Weber E.R. Gettering of metallic impurities in photovoltaic silicon // Applied Physics A. 1997. V. 64. № 2. P. 127–137.
Берман Л.С. Варикапы. М.–Л.: “Энергия”, 1965. 40 с.