紫外和蓝光区域硅PIN光电二极管

描述了采用离子注入、低温慢降温热处理和背面磷吸杂等方法在高阻 (111) N型硅片上研制高性能 PIN光电二极管的工艺技术 ,测量并分析了光电二极管的 I- V、C- V和光灵敏度等性能 .有源区面积为 16 mm× 17mm的二极管样品在全耗尽偏置电压下 (Vd=70 V) ,环境温度为 2 5℃时的暗电流和端电容典型值分别达到≤ 5 n A和≤ 12 0 p F.探测器在波长区域 (380～ 5 0 0 nm )的光谱响应典型值 :4 0 0 nm为 0 .2 6 A/ W,5 0 0 nm为 0 .33A / W.量子效率在 4 0 0～90 0 nm光谱范围内达到 70 %～ 80 % .对于紫外光至蓝光区域 。

伽马射线辐照对硅光电二极管性能的影响

研究了伽马(γ)射线辐照对星上定标用硅光电二极管性能的影响。使用硅光电二极管分别接受20 krad(Si)、35 krad(Si)、50 krad(Si)总剂量的γ射线辐照,对比了器件在不同辐照剂量下暗电流及光谱响应度的变化。结果显示在35 krad(Si)以下剂量照射下,硅光电二极管暗电流及光谱响应度均未发现明显的变化,在50 krad(Si)剂量照射下,参试样品出现暗电流增加的现象,但该变化在定标器应用过程中带来的影响可以忽略。试验结果表明,参试的硅光电二极管在空间辐照环境下具有良好的稳定性及可靠性,可以作为在轨定标器可见波段探测单元备选器件。

In_（0．53）Ga_（0．47）As／InP异质结光电二极管的深能级

采用深能级瞬态谱仪（ＤＬＴＳ）测定了Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ／ＩｎＰ异质结光电二极管的ＤＬＴＳ谱。发现存在一电子陷阱，该陷阱能级位于导带底以下０．４４ｅＶ处，能级密度为３．１０×１０１３ｃｍ－３，电子俘获截面为１．７２×１０－１２ｃｍ－２。由于深能级的存在，导致了该器件存在一种新的“暗电流”──“深能级协助隧穿电流”。

毫秒脉冲激光致硅光电二极管电学损伤的有限元分析及实验研究

为了研究毫秒脉冲激光致硅基PIN光电二极管电学损伤,基于热传导及弹塑性力学理论,在光电二极管内部材料各向同性并且P-I-N三层结构之间满足温度连续和热流平衡条件下,建立毫秒脉冲激光辐照硅基PIN光电二极管二维轴对称模型,采用有限元方法模拟分析了1064 nm Nd:YAG毫秒量级脉冲激光辐照硅基PIN光电二极管的温度场与应力场分布,并实验测量了硅基PIN光电二极管实验前后的电学参数.结果表明,激光辐照硅基PIN光电二极管时,温升使材料表面熔融、烧蚀,并且在空间上存在温度梯度变化,即激光辐照产生的热与应力使光敏面及硅晶格晶键损伤,最终造成光电探测器的探测性能下降.研究结果可为毫秒脉冲激光辐照硅基PIN光电二极管电学损伤机理奠定基础.

用于CMOS图像传感器的光电二极管的模型

在研究CMOS图像传感器的结构之前,建立正确的光电二极管模型是很有必要的。利用少数载流子的稳态连续性方程和半导体材料对光的吸收,求出光电流的表达式。用MATLAB进行计算,得到两种二极管的响应率与波长的关系图,并对结果进行了分析。将模拟值与测量值对比,基本相符,证明了该模型的正确性。

空间高速InGaAs-PIN光电二极管辐射损伤效应试验研究

利用质子、中子和伽马射线辐照空间激光通信系统拟选用的高速InGaAs-PIN光电二极管,对其辐射损伤效应开展研究,以评估PIN光电器件在空间辐射环境中的适用性。基于辐照前后器件的暗电流、光电流、光谱响应、电容等参数随辐照剂量变化的测试数据,对各参数受辐照影响的程度和不同辐照模拟源对光电器件造成的辐射损伤差异进行了比较分析。结果表明:PIN光电二极管的暗电流是受辐照影响最严重的参数,而光电流、光谱响应、电容等参数受辐照影响较小;暗电流增加主要与质子和中子辐照引入的非辐射复合中心有关,并与位移损伤剂量基本成线性关系。

大面积1.54μm波长测距用InGaAs雪崩光电二极管

设计并研制成功适合人的眼睛安全测距应用的ＩｎＧａＡｓ雪崩光电二极管（ＡＰＤ）。器件直径为２００μｍ，工作在２１℃，１５４０ｎｍ波长时响应度为０．６４Ａ／Ｗ，典型暗电流和噪声因子分别为３０ｎＡ和６．５。介绍了该器件的工作原理、设计和制作工艺。

In0.53Ga0.47As/InP雪崩光电二极管响应及电学特性

通过分子束外延生长和开管式Zn扩散方法,制备了低暗电流、宽响应范围的In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP雪崩光电二极管.在0.95倍雪崩击穿电压下,器件暗电流小于10nA;-5V偏压下电容密度低至1.43×10^(-8) F/cm^2.在1 310nm红外光照及30V反向偏置电压下,雪崩光电二极管器件的响应范围为50nW^20mW,响应度达到1.13A/W.得到了电荷层掺杂浓度、倍增区厚度结构参数与击穿电压和贯穿电压的关系:随着电荷层电荷密度的增加,器件贯穿电压线性增加,而击穿电压线性降低;电荷层电荷面密度为4.8×10^(12)cm^(-2)时,随着倍增层厚度的增加,贯穿电压线性增加,击穿电压增加.通过对器件结构优化,雪崩光电二极管探测器实现25V的贯穿电压和57V的击穿电压,且具有低暗电流和宽响应范围等特性.