CS266221B1 - Fotoelektrioké čidlo a způsob řízení jeho oitlivostl - Google Patents

Abstract

·čidlo nalezne použití v optoelektronice, v optických spojích apod. Fotoelektrieká čidlo zahrnuje strukturu p-i-n na základě GaAs, kde oblast - i - je legována donorem simetrie/^ , jejíž průřez fotoionizaoe pro děj s přechodem elektronu z valenčního pásma na hladinu příměsi Je nejméně o řád vyšší než průřez, fotoionizaoe pro děj s přeohodem elektronu z hladiny příměsi do oblasti vodivosti, přičemž aktivační'energie příměsi je spojena s polohou Permiovy hladiny Ef v oblasti - i - poměrem: Et + 2kŤ<Bf <Et + 6kT, kde k-Boltzmannova konstanta, T-teplota ve stupních Kelvina. Zvýšení citlivosti fotoelektrického čidla v spektrálním rozsahu 1-1,4 při současné aplikaci-elektrického napětí U v přímém směru se provádí vytvořením ionizace příměsí cestou aplikace napětí U dle vztahu: 103 < 7 < 4.1Ο3, kde i dj-tloušíka,- i —.

Description

- 1 - 266221

OnHCAIIHE H3OBPETEIW5I K ABTOPCKOMY CBHflETEJIECTBY 3aHBJieHo: 01.06.82 3a«Bxa ř» 3466573/18-25 líKP H 01 L 31/00') H 01 L 31/06

Abtophí Berní Βηλη3μ, flyČeuxH ΦρβΗΤΗΐπβκ, Me»HHCXH Kap oji, Mopbnu MapnaH (HCCP),H.M.KcuiuaHOBa, M.n.MHxaňnoBa h H.H.flccHeBHH 3aflBHTenb: ΦΗ3Ηκο—TexiumecKHň hhcthtyt hm. Α.Φ.Ηοφφβ

HasBaHHe Η3θ6ρβτβΗΗΛ: ΦΟΤΟΠΡΗΕΜΗΗΚ H CIIOCOE ΥΠΡΑΚΠΕΗΗΗ ΕΓΟ HYBCTBHTEJIbHOCTEH)

HacTOHÍuee Η3θ6ρετβΗΗθ othochtch k oOnacTH nanynpoBOflHHXOBbix φοτο3πβκτρΗ-MeCKHX npHĎOpOB Η ΜΟΧβΤ 6bITb HCITCtflbSOBaHO B ΟΠΤΟ3ΠβΧΤρθΗΗΧβ, CHCTeMaX ΟΠΤΗ- ‘uecKoň CBH3H h Tax ganee*

HaBecTeH φοτοπρκβΜΗΗΚ Ha ocHoee ρ-ί’-η CTpyKTypbi, HanpHMep, Si, paCoTaio-j. innň b cnexTpajibHOM flHanaaoHe 0,5-1,0 mkm [1 ]. HspecTHoe ycTpoňcTBo conepxaiT í-o6nacTb, BbmonHeHHyio nyTeM nepexoMneHcaipiH Menxoň axnenTopHoft npHMecH, Cno-co6 HCnonb3OBaHHH ΤΑΧΗΧ φΟΤΟΠρΗβΜΗΗΚΟΒ SaxnKPiaeTCH B OCBemeHHH CTpyXTypbl ne-pes p-o6jiacTb οβθτομ H3 oOnacTH coGcTBeHHoro norjiomeHHH πρκ oflHOBpeMeHHOM ΠΡΗΠΟΜΘΗΗΗ 3ΠβΚΤρΗΗβΟΚΟΓΟ ΗβΠρΗΧβΗΗΗ Β oCpaTHOM ΗβΠρβΗΠβΗΗΗ. 1

HepiocTaTxoM ero HBJíHeTCH Hepa6oTocnoco6HOCTb β cnexTpanbHOM flHana3OHe 1 -1,4 mkm. EbicTpofleftcTBHe ero cocTasnaeT Ί?«10-<®ο.

IlaHČojiee 6πη3κημ TexHHnecxHM peraeHHeM ηβπηθτοη φοτοπρπβΜΗΗΚ, BxnwMaiomHňp-i-n CTpyxTypy Ha ocHoee GaAs í-o6nacTb κοτοροή JierHpoBaHa npHMecbio c3Heprneň axTHBainiH E|, cpaBHHMofl c nnípnnoň aanpeiqeHHoň 3ohh, a ToniHHHa i-06-nacTH He npeBbnnaeT oépaTHoň βθπηηηηη χρΒφφΗΐριβΗΤβ nornomeHHH ceeTa b npHMec-Hoň oSnacTH [2 ]. B 3TOň CTpyxType i-ofinacTb cosffaHa ηκφφνβΗβή rnyCoxoň npw-HecH.Gr b n-MaTep«aji c KOHHeHTpanpeft HocHTeneft Toxa 10u - 10 n cm'3.

Han6ojiee 6jih3xhm TexHHnecxHM peraeHHeM b wth cnoco6a ηβπηθτοη cnočo6 yn-paBJíeHHH HyBCTBHTenbHOCTbIO φΟΤΟΠρΗβΜΗΗΚβ, BXníOHaiOIUHÍi OCBemeHHe Í-o6naCTHcBeTOM H3 cnexTpaJibHoro HHTepBana 1-1,4 mxm npH oflHOBpeMeHHOM npwioxeHHHanexTpHnecxoro HanpHxeHHň β πρημομ HanpaBneHHH [2],

HejtJOCTaTXOM TaXHX φΟΤΟΠρΗβΜΗΗΧΟΒ H cnoco6a HCnQnbSOBáHHH HX ΗΒΠΗβΤΟΗ TO,HTO tiyBCTBHTejIbHOCTb B npHMeCHOň O&amp;nacTH 1-1,4 MXM HHJKe HyBCTBHTenbHOCTH BcoGcTBeHHoft o&amp;nacTH c6nn3H 0,85 mxm, a 6bicTpoaeňcTBHe, onpeaenneMoe rjihhoh _ 2 - 266221 ΑΗφφγ3ΗΟΗΗΟΓΟ CMGIH6HHH ΗβΟΟΗΟΒΗΜΧ ΗΟΟΗΤβΠΘΗ TOKa, COCTaBnaeT f = 10 "9“1 Ó',0C.Πριι H3M6HeHHH οηεκτρΗηecKoro HanpHKeHHH ByBCTBHTeJibHocTB b ,n;Hana3OHe 1 -1,4 mkm Mana h H3MeHaeTca cjia6o, B to »e BpeMa 3a,naHH οπτοοηεκτροΗΗΚΗ h bo-ji OKOHHO“ΟΠΤΗΗeCKOH CBH3H TpeByiOT CO3flaHHH SblCTpOfleňcTByMIHHX BbIC OKOHyBCTBH“TenbHbix φοτοπρπθΜΗΗΚοΒ, b ocoSeHHocTH una cneKTpanbHoro flHana30Ha 1-1,4 mkm.

UejiBK) HacToninero Η3θ6ρετβΗΗΗ. HBnaeTca noBbniieHne nyBCTBHTenbHocra b οπεκτ-panbHOM HHTepBane 1-1,4 mkm c coxpaHeHHeM GbiCTpoaeňcTBHa npn6opa. ( IIocTaBJíeHHaH penb flocTuraeTca τθμ, ητο b φοτοπρπβΜΗΗκε, BKnronawineM p - í - nCTpyKTypy Ha ocHOBe GaAs, i-o6nacTb κοτοροη nerapoBaHa npHMecbio c SHeprneňaKTHBaunH E^., cpaBHHMoň c iBHpHHoň 3anpemeHHoň 3OHM, a ToniHHHa í-o6nacTH nenpeBbnuaeT oGpaTHoň β&amp;γιηηηηη κοβΦΦηρηθητη nornoineHHa CBeTa b npHMecHoň o6nac-th, i-o6nacTb nerupoBaHa flOHopHoň npuMecBK) cHMMeTpHH , cenenne Φοτοηοηη33-Ηηη κοτοροΗ nna nponecca c nepexoflOM sjíeKTpoHa H3 BaneHTHoň 3ohm Ha npHMec-Hbiň ypoBeHb no KpaňHeň Mepe Ha nopanoK 6onbiue BenHHHHbí ceneHHa Φοτοηοηη33-ujih flna npopecca c nepexonoM sneKTpoHa c npuMecHoro ypoBHH b 3ony npoBOflu-MOCTH, 3ΗβρΓΗΗ aKTHBapHH npHMeCH Ep ΟΤΠΗΗΗΚ>Π13ΗΟΗ OT 3HaneHHň nOJiyiinipHHbl3anpemeHHoň 3οηη He 6onee neM Ha 3 KT, cBH3aHa c nonoxemieM υροβηη ΦβρΜΗ E„b i-o6nacTH coothoui6hh6m:

Et + 2kT < Ep E ť + 6kT, a TanujHHa i-oGnacra d{ npeBbnuaeT nnHiiy HOHHaanjiH npHMecH sneKTpoHaMH, rsek - nočTOHHHaH BonbixMana, a T - TeMnepaTypa b rpaflycax KenbBHHa, IIocTaBneHHaH yenb pocTHraeTca TeM, ητο b cnocoSe ynpaBJíeHHH nyBCTBHTenb-HOCTbio φοτοπρΗβΜΗΗΚβ, BKmonawmeM ocBemeHHe í-o6nacTH οβθτομ H3 cneKTpanbHo-ro HHTepBana 1-1,4 mkm npH o/iHOBpeMeHHOM πρηηοκθΗΗΗ ΒηεκτρκηεοκοΓΟ Hanpa-JKeHHH B npHMOM Η3ΠΡ3ΒΗΘΗΗΗ, COSflaiOT yflapHyiO HOHH3aiíHK> npHMecH nyreM npiIJIO-χθηηη HanpHJKeHHH U, ypopneTBopaioinero cooTHomeHHio: HP < —· <4 -HPd.

CyniHOCTb H3o6peTeHHH 3aKmonaeTCH b cneflyromeM. SKcnepHMeHTanbHO ycTaHosneHHeoneBHflHbiň φεκτ, ητο b φοτοπρΗβΜΗΗκε Ha ocHOBe GaAs p-i-n CTpyKTypw, rp,ei-oSnacTb nerapoBaHa rnySoKoň npHMecbio, μοκηο 3HanHTenbHo ποβηοητβ nyBCTBH-TeribHocTb 3a cneT μοηοποπηρηοη HOHH3apnH stoh πρημθοη, ecJiH BbmonHHTb cne- ·nyroiUHe ycnoBHH. Πρημθοη b i-oČnacTH flonJKHa 6biTb noHopcKoro raná c CHMMeTpHeň Γ&amp; . 3το ye-noBHe o3HanaeT, ητο npHMecb ηβπηθτοη ypOBHeM 1-c raná h CBH33Ha.c 3OHoňnpobo/ihmocth, a He c BaneHTHoň 3ohoh. BwnonHeHHe ycnoBHH pna ceneHHň φοτοκό-HH3auHH: έθ V - cenenne pna nepexopa sneKTpoHa H3 BaneHTHoň 3ohm Ha npHMec-Hbiň ypoBenb no KpaňHeň Mepe Ha πορπροκ Gonbiue, ne« fy c - ceneHHe pna ne-pexopa sneKTpoHa e πρημθοη b 3OHy iipobophmocth - 03HanaeT, ητο npopecc ne-pexopa θηβκτροΗΟΒ H3 BaneHTHoň 3ohm Ha npHMecb, to ecTb ee 3anonHeHHe, κρβτ6onee SbicTpo, ητο onycTOineHne πρημθοη. Ha πρημθοηομ ypoBHe Bce BpeMa cymecT-BywT aneKTpoHbí, KOTopbie MoryT npHHHMaTb ynacTHe b nponecce, ypapHoň HOHH3aipiH.B cnynae oSpaTHoro οοοτηοιπθηηη Mexcpy ceneHHHMH Bce HMeroinHeca Ha npHMecH sneK-1TpOHM 6bicTpo 6yayT nepeBepeHbí οβθτομ b 3OHy npoBopHMocTH, npHMecb onycToina-eTca, h cranHOHapHbiH nponecc ypapHoň ηοηη33ιιηη, npHBopaiqHň κ noBbniieHHio nys-CTBHTejibHoc™, npeKpamaeTCH, npHMecb BbiCpaHa nexcaiueň b6jih3h cepeflHHbí 3anpemeHHoň sohm, a ημθηηο,βηθρ—γηη ee áKTHBanHH E t = E^/2 + 3 kT. 3to BaxHo pna τογο, ητο6μ CBeT H3 o6nac- .th npHMecHoro nOrjtoméHHH nepeBoflHji οηεκτροΗω κβκ H3 BaneHTHoň sohm Ha npHMec-Hbiň ypoBenb, tsk h c npHMecHoro ypoBHH b 3OHy npoBoflHMOCTH. Ecnn npHMecb 6y- -3 - 266221 ,π,βτ jiewaTb 6nnxe κ oRHoň H3 soh, ηθμ βτογο τρεδγβτ 3ap,aHHoe ycnoBHe, το, bo-nepBbix, yxc^HM H3 HHTepecyromero Hac cneKTpanbHoro RHana3OHa, bo-btopmx, nyB-CTBHTenbHocTb naflaeT H3-3a HapynieHHH paBHOBecHH Mexny nepexoflaMH snexTpoHOBH flblpOX.

KoHueHTpauHH HOCHTeneň 3aps.ua b i oĎnacTH CBH3aHa c ποποχβΗΗβΜ ypoBHHΦερΜΗ η Μοχετ 6mtb 3a«aHa ycnoBHeM E^ + 2 kT <E£ <E £ +6 kT, O3HanaK>mHM, mto npHMecb npH pa6oseň TeMnepaType He ποπηοοτβιο 3aHSTa anexT-poHaMH (Ej <^E £ + 6 kT) η He ποπηοοτβμ onycTomeHa (E £ + 2 kT<Ejj).

ToniUHHa i -o6«acTH nojixHa 6brrb Sonbiue απηην ηοηη33ηηη npHMecH anexTpo-HaMH flna τογο, ητοβω Morna hrth 3aMeTHaa yflapHaa ηοηη3&amp;β(ηη npHMecH, πρηβοαη-maa x yBejiHSeHMW áioTosyBCTBHTeJibHocTH.

Ecjih φοτσπρΗβΜΗΗΚ, BbmojiHeHHbiň npn co6mofleHHH yKa3aHHbix Bbmie ycnoBHň,oc-BeTHTb CBeTOM »3 cneKTpanbHoro HHTepBana 1-1,4 mxm η πρηηοχητβ anexTpHHecxoeHanpaxeHHe b πρημομ ηβτιρηβπθηηη, senHHHHa xoToporo ynoaneTBopaeT ycnoBHw10’ B/cm <"[7; ^4 ·10’ B/cm, το 3a cw MonononapHoň ynapHoň ηοηη38βηη my- ČOKoft npHMecH flocTHraeTca γββπΗΗβΗΗβ nyBCTBHTenbHocTH b yKa3aHHOM cnexTpanb-HOM HHTepBane πρκ COXpaHeHHH SblCTpOfleňCTBHH. B ÓTflHHHe OT H3BeCTHbJX JláBHHHblX φΟΤΟΑΗΟΑΟΒ, ρββΟΤΒΙΟΠξΗΧ B peWHMe ΜβΧ3ΟΗ~Hoň ynapHoft HOHH3aipm npH npnnoweHnn očpaTHoro HanpHxeHHH, npeflJioxeHHHH φο-τοπρκβΜΗΗκ Ha ocHOBe GaAs p — i-n CTpyXTypbi paČOTaeT npH πρημομ CMenieHHHjřípu 3TOM Bcě aneKTPHwecKoe. ManpaxeHHe φβκτΗΜβοκΗ npHnoxeHo κ i-o6nacTH, bKOTOpOft npOHCXOflHT npHMeCHan yflapHaH HOHH3aflHH. ΠθΠΗ, ΜβΗΒΠΙβ 10’ B/cm, He-HocTaTOHHbí ajih saMeTMoň ηοηη3ηιιηη npHMecH, h qyecTBHTejibHocTb npH 3tom riafla-eT. B ΠΟΠΗΧ <:4 -10’ · B/cm ΜΟΧβΤ HMeTb ΜβΟΤΟ ΗΒΠβΗΗβ flBOňHOň HHXeXflKH, KO- TOpaa QyaeT HaicnaAbiBaTbcfl Ha μοηοποπηρηυιο yflapHyft HOHHsaflHio Η πρΗΒΟΑβτ κcHJibHOMy yBejiHBeHHio ypoBHá myMOB, a cnefloBaTenbHo, κ citHxeHHio nonoxHTenbHoroοφφβχτβ., B yxasaHHOM φοτοπρΗβΜΗκκβ ĎbicTpofleňcTBHe, oripeflenaeMoe ΒρβΜβΗβΜ nponeTaHOCHTeneň BÍ-o&amp;naeTH, coxpaHHeTca He xyxe, ueM b προτοτΗπβ, η b οπτημηπβηομη τ,η/» V =

Vaí

TpOHOBj dt>3C ΟτΜβΤΗΜ, hto nponecc npHMecHoň yqapHoň HOHHsaqHH b saHBnaeMOM φοτοπρΗβΜ-ΗΗΧβ HBJIHeTCH MOHOnOnapHblM. 3tO naeT BO3MOXHOCTB CO3flaTb φοΤΟΠρΗβΜΗΗΚ C HH3-khm ypoBHeM HsCbrroHHbix myMOB [3 ) h nonynHTb Bbicoxoe ycHnemie φοτοτοκβ npHROCTaTOňHo-ManbK sHaneHHHX HanpaxeHHH Ha í-o6nacTH (U xlO B). ΦοτοηρΗβΜΗΗκ h cnoco6 ynpaBneHHH ero ^OTonyBCTBHTenbHocTbio npeflCTaBneHuHa φΗΓ.1 h 2. Ha Φηγ.1 noxasaHu cxeMaTHuecxoe HsoCpaxeHHe KOHCTpyxflHH φοτο-npHeMHHKa h cnoco6 ero HcnonbsoBaHHH. Ha Φηγ,2 noKa3aHo cnexTpanbnoe pacnpe-fleneHKe φοτοηγΒΟΤΒΗτβηι,ΗοοτΗ GaAs p - i - n CTpyxTypbi πρκ flByx sHaneHHHX anex-TpHátecKoro HanpHxeHHH. ΦοτσπρΗβΜΗΗΚ Ha Φηγ.1 Βκπκηιββτ P*-oťSnacTb 1, i-o6nacTb 2 ToniqHHÓň d;, n+-odnacTb 3, κοητβκτηηη cHCTeMa 4, GaTapea 5 nociOHHHoro Toxa HanpaxeHHH Úg. , ÝcTpoňcTBo paCoTaeT cneflyionsíM oCpasoM. Πρκ ooBememm i-oftnacTH 2 inupHHoňd| ceeTOM H3 cneKTpanbHoro HHTepBana 1-1,4 mxm η πρκ npHnoxeHHH snexTpHnec-xoro HanpaxeHHH H3 HHTepeana 12 B >U >3 B, Tax, HtoGm (-) GaTapen 5 ποοτοηη—ηογο Toxa 6bin nonaH Ha 3, a (+) Ha 1, HcnonbsyH xoHTaxTHy» CHCTeMy 4, snex-TpOHM C npHMeCHOrO ypOBHH ΠβρβΒΟΗΗΤΟΗ B 3OHy npOBOHHMOCTH, Ffíe ρβ3ΓΟΗΗ»ΤΟΗ□nexrpHnecxHM noneM ro OHeprHň, RocTaTOHHbjx nnH HOHHaaRHH snexTpoHa c rny6o- pexHMe « 10"'° c, rfle VAp « 3-101ímxm - τοπΦηηβ í-ofSnacTHé cm2/B'*c - ρ,ρεήφοΒβΗ cxopocTb anex- - 4 - · 266221 ΚΟΓΟ npHMeCHOrO ypOBHH,. HTO npHBOflHT K yBGJIHH GHHIO KOJIHHGCTBa SJIGKTpOHOB B3ΟΗβ npOBOflHMOCTH, CJIGJJCTBHGM nero HBJIHGTCH nOBbHBGHHG φθΤOWyBCTBHTGJIbHOCTHb paccMaTpHBaeMoň očjiacra cneKTpa řípu coxpaHGHHH SbicTpofleňcTBHH, κοτοροε on-PGPígjihgtch bpgmghgm npojieTa sjigktpohom i-ofíjiacTH. ÍIoBbinieHHG φοτοΗγΒΟΤΒΗΤβΠΒ-HOC.TH npH Η3ΜβΗΘΗΗΗ SJIGKTpHHGCKOrO ΠΟΠΗ OT 1 B flO 10 B npOHJIJIIOCTpHpOBaHO HaφΐΙΓ.2. "a Φηγ.2 KpHBaa 6 cooTBGTcTBycT U = 1B (E = 31 C2 B/cm), κρηβηη 7 - U = = 10· B (E = 3103 B/cm). SKcnepHMeHTanbHbie kphbhg cneKTpajibHoň Φοτοηυβοτβη- .tgjibhocth GbinH nonyHGHbí πρκ HCCJiejřOBaHHH φοτοπρΗβΜΗΗκε Ha ochobg GaAs p - i - nCTpyKTypbi, cosepacameň i-o&amp;nacTb, nanyneHHyio jiernpoBariHeM KOMiuieKcaMH xpoMa.ΠρΗ 3TOM CO3flaBaJICH rjiyĎOKHH npHMGCHbIH ypOBGHb flOHOpHOrO THIia C CHMMGTpHGftJ~g t HTO 6blno yCTaHOBJIGHO H3 COnOCTaBJIGHHH xapaKTGpa 3KCnepHMGHTajIbHO H3M6pGH”HOH CnGKTpaJIbHOH φοΤΌΗγΒΟΤΒΗΤΘΠΒΗΟΟΤΗ C TGOpGTHHeCKOň. ΟτΗΟΙΙΙβΗΗθ CeMeHHft φθ-TOHOHH3aX(HH ó-g V/óg C COCTaBJIHJIO 12, HTO yflOBJIGTBOpHeT yCJIOBHIO, npHBefleHHOMyB φορΜΥΠΘ. IIOJIOXHTejlbHblň 3φφβκτ - nOBblDIGHHG φΟΤΟΗγΒΟΤΒΗΤΘΗΒΗΟϋΤΗ B CÍI6KT—paJIbHOM HHTGpBajIG 1 —1,4 MKM - 6blJI ncaiyHGH Ha npHMGCH C SHGprHCH aKTHBaxprME^ = 0,75 aB, hto cooTBGTCTBosajio ycjiobhk) pacnonoaceHHH ee b 3anpemeHHOH 30-HG, yKa3aHHOMy B φορΜΥϊΙβ. KoHIIGHTpaiIHH CBO6oflHbIX HOCHTeJIGH B i-oSnaCTH čoc-TaBJIHJia 10®—10^ CM'\ HTO COOTBGTČTBOBajlO HCKOMOMy nOJIOJKGHHIO ypOBHH ΦβρΜΗ,ToranHHa i-o6jiacTH cocTaBjínjia d = 30 μκμ$ πρκ 3tom flJXHHa ηοηη33ιιηη b sjigkt-PHHGCKHX ΙΙΟΠΗΧ, npHBtín eiIHblX B φορΜγΠβ, 6bDia 1' ¢1 MKM.

CrpyRTypa ocBemanacb cbgtom H3 cneKTpajibHoň ofinacTH 1-1,4 mkm. CnocoťS yn-paBJIGHHH HyBCTBHTGJIbHOCTbK) yCTpOHCTBa 6bUI OCyiHGCTBJICH ΠρΗ ΒΚΠΙΟΗΘΗΗΗ CTpyKTy- »pbl B ΠΡΗΜΟΜ HanpaBJIGHHH ΠρΗ npHJIO3K6HHH. Η3ΠΡΗ5ΚβΗΗΗ U = 10 B T3K, HTO IIpOIJGCCYHapHOň HOHH3aiIHH npHMGCHOFO UGHTpa npOH3BOflHJICH npH 3J1GKTPHHGCKOM HanpH»e-hhh U = 10 B (E = 3 ·103 B/cm). ΠρΗ stom b cneKTpajibHOň oSjíacTH 1-1,4 mkmnpOHCXOflHJIO nOBbniIGHHG φθΤΟΗγΒΟΤΒΗΤ&amp;ΠΒΗΟΟΤΗ Há 3 ΠΟρΗβΚΗ (M = 103 3 ΠΟ CpaB”HGHHIO C φΟΤΟΟΤΒΘΤΟΜ ΠρΗ MajIOM SJIGKTpHHeCKOM HOJÍŠ U = 1 B (E = 3'1 O2 B/cm).BbICTpOflGňCTBHG ΠρΗ 3TOM COCTaBJIHJIO 1 0’”ceK .

TaKHM O6pa3OM, Β ,ΗΗΗΗΟΜ φΟΤΟΠρΗΘΜΗΗΚε H cnoco6e ynpaBJIGHHH éro HyBCTBH-TenbfiqČTbK), npGflCTaBnHWIHHMH co6oň GflHHblň H3o6peTaTenbCKHH 3aMbICGJI, ÁOCTHr-HyT HoBbiň nonojKHTGJibHbiň 3φφβκτ - noBbiniGHHG φοτοΗγΒοτΒΗτεπΒΗΟϋτΗ b cnéKTpaJib-HOM HHTGpBajIG 1~ 1 ,4 MKM WH 3 nOpHflKa ΠΡΗ COXpaHGHHH GbICTpOflGHCTBHH. ΚρΟΜβ ΤΟΓΟ, flOCTOHHCTBaMH ΤβΚΟΓΟ φΟΤΟΠρΗβΜΗΗΚΒ ΠΟ CpaBHeHHlO C y«G CymeCT-ByiOIKHMH npHGMHHKaMH C BHyTpGHHHM yCHJIHGM (ΗΗΠρΗΜβΡ, Ge JiaBHHHblíí φθΤΟ/IHOfl)HBJIHGTCH HH3KHH ΚΟΒφφΗΙξΗΘΗΤ. Η36ΜΤΟΗΗΟΓΟ fflyMa, flOCTHl’HyTbBÍ 3a CHGT yflapHOÍÍHOHH3ai]HH HOCHTGJIH 3apHfla OflHOrO 3HaKa, a TaraKG BO3MOJKHOCTb nOJiytJGHHH 6oJIb-ΠΙΗΧ yCHJIGHHň npH HeČOJIbfflHX paÓOHHX HanpHHCGHHHX.

I ; . I IIoCKOjibKy b HacToamee bpgmh BecbMa aKTyajibHan sahana co3flaHHH CwcTpofleň- .CTByiOIUHX MajIOUiyMHIHHX φΟΤΟΠρίϊβΜΗΗΚΟΒ flJIH CHCTGM BCaiOKOHHO-OnTHHGCKOH CBH3HHa CnGKTpajlbHblň flHana3OH 1 — 13 MKM, npeflJIOJKeHHbiň φΟΤΟΠρΗβΜΗΗΚ H cnoco6 eroHCnOJIb3OBaHHH ΠΟ3ΒΟΠΗΙ0Τ pGfflHTb 3aflany CO3ňaiIHH ΤβΚΗΧ ΠρΗβΟρΟΒ. ΦΟΡΜΥΠΑ Η30ΒΡΕΤΕΗΗΠ ΦοτσπρΗβΜΗΗΚ, BKFIIOHaiOIHHÍÍ ρ ” ΐ “ Π CTpyKTypy na 0CH0B6 GaAs, i-o&amp;nacTb KO“Topoň JIGTHpOBaHa npHMeCbK, C 3H6prHGň aKTHBaiIHH Ep CpaBHHMOH c IDHpHHOň 3a-npeiHGHHOň 30HbI, a TOJIUpIHa Í-o6jiaCTH HG npGBbímáGT OČpaTHyiO BGJIHHHHy Κ03φφΗ-ipreHTa norjiomeHHH cbgtg b npHMecHoft odnacTH, o τ ji η h a io m h it c h tgm,HTO, C IIGJIbK) nOBbmiGHHH HyBCTBHTGJIbHOCTH B CIIGKTpaJIbHOM HHTGpBajIG 1 “ 1,4 MKMnpH COXpaHGHHH ÓblCTpÓflGHCTBHH, í-O0JiaCTb JÍGrHpOB3Ha flOHOpHOH npHMGCblO CHM“MGTPHH Tg , CGHeHHG φθΤΟΗΟΗΗ33ΙΙΗΗ KOTOpOH flJIH HpOIIGCCa C HGpGXOflOM 3JleKTpOHa 266221

H3 BaneHTHoft 3ohm Ha npHMecHbiň ypoBeHb no KpaňHeň Mepe Há nopaflOK Sojibine Be-jimhmhm ceneHHH <J>oTOHÓHH3auHH ηπη npoijecca c nepexojjóM aneKTpoHa c npHMecHoroypOBHH B 3OHy npOBOflHMOCTH, 3ΗβΡΓΗΗ aKTHBaUjÍH npHMeCH E^ , OTJIHHaiomaHCH OT3HaneHHH nanyiTOpHHbí 3anpemeHHoň 3OHbi He 6onee neM Ha 3 kT, cBaaaHa c nonoHce-ΗΗβΜ ypOBHH ΦβρΜΗ Ep B í-oOnaCTH COOTHOWeHHeM Eť + 2kT <Έ£ ZE ť + 6kT, a ToniHHHa í-oOnacra d. npeBbtmaeT flííHHy HOHHaanHH npHMecH aneKTpoHaMH, ryjek - nocTOHHHaH EonbHMaHa, a T 7 TeMnepaTypa b rpanycax KenbBHHa. 2. Cnoco6 ynpaBJíeHHH nyBCTBHTenbHocTb φοτοπρΗβΜΗίικΗ, BKmonaiowHň ocBeme-H«e ,i-o6nacTH ceeTOM H3 cneKTpanbHoro HHTepBana 1-1,4 mkm npn onHOBpeMeHHOMΠΡΗΠΟΜβΗΗΗ 3ΛβΚΤρΗΗβΟΚΟΓΟ ΗΗΠρΗ5ΚΘΗΗΗ B ΠρΗΜΟΜ HanpaBJíetÍHH, OTJIHHatO-m H ň C Η ΤβΜ, HTO, C UejlbK) nOBbnnQHHH HyBCTBHTejIbHOCTH B CneKTpdnbHOM flHa-naaoHe 1-1,4 mkm npH coxpaHeHHH ObicTponeňcTBHH, coanaioT ynapnyio HOHHaauHtonpHMecH nyTeM npHjioxeHHH HanpflaceHHH U, ynoBJíeTBopniowero cooTHoweHHio 103 < £_ ^4 ,103 a. 1 HCTOHHHKH ΗΗφορΜβΗΗΗ, ΠρΗΗΗΤΜβ BO ΒΗΗΜβΗΗβ ΠΡΗ 3ΚΟΠβρΤΗ3βί 1. 3h C;M, 4>H3HKa nanynpoBoflHHKOBbix πρη6οροβ, Μ», 3ηθργηη, 1973,c. 524-525. 2. Selway R.P. Tranus Y, "GaAs infra-red sensitive diod made by dififusionof chromium", Brit Y Appl. Phys (Y Phys D) ser 2, řř 1, 1968, pp, 25-28(προτοτΗπ). ΠρΗ3Η3Ηθ H3o6peTeHHeM no peayjibTaTaM 3KcnepTH3bi, ocymecTBJíeHHoň FocynapcT-BeHHbíM ΚοΜΗΤβτοΜ CCCP no ffenaM H3O6peTeHHft η otkpmthíí. 1 nepře»

Claims (2)

1. - 6 - 266221 PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Fotoelektrické čidlo, zahrnující strukturu p-i-nna základě GaAs, kde - i -je oblast legovaná příměsía aktivační energií B^, srovnatelnou s šířkou zakázanéhopásma, a tloušíka oblasti - i - nepřevyšuje převrácenouhodnotu absorpčního koeficientu světla v příměsové oblas-ti, vyznačující se tím, že oblast -i- je legována dono-rem simetrie Q , jejíž průřez fotoionizace pro děj spřechodem elektronu z valenčního pásma na hladinu přímě-si je nejméně o řád vyšší než průřez fotoionizace proděj s přechodem elektronu z hl«dinv příměsi do oblastivodivosti, aktivační energie příměsi E^., lišící se oddané pološířky zakázaného pásma né více než o 3kT, jespojena s polohou Fenolový hladiny E^ v oblasti -i- po-měrem: Et + 2kT < Bf < Et + 6kT a tloušíka oblasti -i-d^ převyšuje délku ionizace přímě-si elektrony, k - Beltzmannova konstanta, a T - teplotave stupních Kelvina*
2. 2, Způsob řízení citlivosti fotoelektrického čidlapodle bodu 1, zahrnujícího osvětlení oblasti *-i- svět-lem ze spektrálního intervalu I - 1,4/K.m při současnéaplikaci elektrického napětí v přímém/směru, vyznačují-cí se tím, že vytváří ionizace příměsi cestou aplikacenapětí U, vyhovující vztahu: !(?<<— ζ 4 . 1O3