RU203297U1 - TWO WAVE PHOTODIODE FOR MEDIUM WAVE INFRARED RADIATION - Google Patents
TWO WAVE PHOTODIODE FOR MEDIUM WAVE INFRARED RADIATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU203297U1 RU203297U1 RU2020123292U RU2020123292U RU203297U1 RU 203297 U1 RU203297 U1 RU 203297U1 RU 2020123292 U RU2020123292 U RU 2020123292U RU 2020123292 U RU2020123292 U RU 2020123292U RU 203297 U1 RU203297 U1 RU 203297U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductivity
- wave
- wavelength
- photodiode
- substrate
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 claims abstract description 14
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000000103 photoluminescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 241000500474 Grapevine virus D Species 0.000 description 1
- 229910002665 PbTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000000098 azimuthal photoelectron diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000005387 chalcogenide glass Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000000005 dynamic secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004476 mid-IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N tellanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Te] OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier
- H01L31/109—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier the potential barrier being of the PN heterojunction type
Abstract
Полезная модель относится к фотонике, а именно, к средневолновым инфракрасным (ИК) оптическим устройствам на основе полупроводников А3В5, работающим в составе пирометров. Предложен двухволновый фотодиод для средневолнового инфракрасного излучения на основе монолитной гетероструктуры, содержащей полупроводниковую подложку InAs с электронным типом проводимости и выращенные на одной из ее поверхностей эпитаксиальные слои из узкозонных полупроводников А3В5 с дырочным и электронным типом проводимости с возрастающей по ходу лучей длинноволновой граничной длиной волны фоточувствительности, в которой слой на поверхности гетероструктуры и слой, граничащий с подложкой, выполнены с электронным типом проводимости. 9 ил.The utility model relates to photonics, namely, to medium-wave infrared (IR) optical devices based on A3B5 semiconductors, operating as part of pyrometers. A two-wave photodiode for medium-wave infrared radiation based on a monolithic heterostructure containing an InAs semiconductor substrate with an electronic type of conductivity and epitaxial layers grown on one of its surfaces from narrow-gap semiconductors A3B5 with a hole and electronic type of conductivity with a long-wavelength photosensitivity increasing along the boundary wavelength in which the layer on the surface of the heterostructure and the layer adjacent to the substrate are made with an electronic type of conductivity. 9 ill.
Description
Полезная модель относится к фотонике, а именно, к средневолновым инфракрасным (ИК) оптическим устройствам на основе полупроводников А3В5, работающим в составе пирометров [Sotnikova G. Yu. et al, "Mid-infrared radiation technique for direct pyroelectric and electrocaloric measurements", 2020, Rev. Sci. Instrum., v.91, 1 ArtNo: #015119, DOI: http://dx.doi.org/10.1063/1.5108639] и/или газоанализаторов [Б.А. Матвеев, Г.Ю. Сотникова, «Светодиоды средневолнового ИК диапазона на основе гетероструктур А3В5 в газоаналитическом приборостроении. Возможности и применения 2014-2018», Оптика и спектроскопия, 2019, том 127, вып. 2, 300-305]. Первыми по времени представителями таких устройств были источники и приемники излучения из арсенида индия, эволюционировавшие от простых «диффузионных» диодов на основе гомо р-n переходов [Н.П. Есина и др., «Исследование электролюминесценции р-n переходов в арсениде индия», ФТТ, том. 9, в. 5, стр. 1324-1328 (1967)] до свето- и фотодиодов (ФД), в том числе лавинных ФД на основе pin-гомо структур [Ian С. Sandall et al, «Linear array of InAs APDs operating at 2 pm», OPTICS EXPRESS 25780, Vol. 21, No. 22 | DOI:10.1364/OE.21.025780 |(2013)] и гетероструктур.The utility model relates to photonics, namely, to medium-wave infrared (IR) optical devices based on semiconductors A 3 B 5 , operating as part of pyrometers [Sotnikova G. Yu. et al, "Mid-infrared radiation technique for direct pyroelectric and electrocaloric measurements", 2020, Rev. Sci. Instrum., V.91, 1 ArtNo: # 015119, DOI: http://dx.doi.org/10.1063/1.5108639] and / or gas analyzers [B.A. Matveev, G.Yu. Sotnikova, “Medium-wave IR LEDs based on A 3 B 5 heterostructures in gas analytical instrumentation. Possibilities and Applications 2014-2018 ", Optics and Spectroscopy, 2019, Volume 127, Issue. 2, 300-305]. The first time representatives of such devices were sources and receivers of radiation from indium arsenide, which evolved from simple "diffusion" diodes based on homo pn junctions [N.P. Esina et al., "Investigation of the electroluminescence of pn junctions in indium arsenide," FTT, vol. 9, c. 5, pp. 1324-1328 (1967)] to light and photodiodes (PDs), including avalanche PDs based on pin-homo structures [Ian C. Sandall et al, "Linear array of InAs APDs operating at 2 pm" , OPTICS EXPRESS 25780, Vol. 21, No. 22 | DOI: 10.1364 / OE.21.025780 | (2013)] and heterostructures.
Развитие методов обнаружения и классификации объекта измерения, а равно и методов маскировки цели делает необходимым переход от упомянутых выше одноволновых фотоприемников к мультиволновым, позволяющим использовать метод отношения для определения температуры объекта Т и уменьшения влияния помех. Действительно, применив формулу ПланкаThe development of methods for detecting and classifying the object of measurement, as well as methods for masking the target, makes it necessary to switch from the above-mentioned single-wave photodetectors to multi-wavelength ones, which make it possible to use the ratio method to determine the temperature of the object T and reduce the influence of interference. Indeed, applying the Planck formula
к данным измерений фототока в двух узких полосах излучения с длинами волн λ1 и λ2, можно сформировать (фото)сигнал, слабо зависящий от излучательной способности объекта, положив ε1=ε2:to the measurement data of the photocurrent in two narrow bands of radiation with wavelengths λ1 and λ2, it is possible to form a (photo) signal that weakly depends on the emissivity of the object by setting ε1 = ε2:
с искомым результатом [A. Rogalski, «lnfrared Detectors», second ed., CRC Press, Tailor and Francis Group, 2012, International Standard Book Number: 978-1-4200-7671-4] в виде:with the desired result [A. Rogalski, "lnfrared Detectors", second ed., CRC Press, Tailor and Francis Group, 2012, International Standard Book Number: 978-1-4200-7671-4] as:
Наиболее востребованными являются измерения Т в двух диапазонах спектра электромагнитного излучения: 3-5 мкм (средневолновая ИК область - MIR-IR или MW) и 8-14 мкм (длинноволновая ИК область - LWIR или LW), соответствующие первому и второму окну прозрачности атмосферы.The most popular are T measurements in two ranges of the electromagnetic radiation spectrum: 3-5 μm (medium-wave infrared region - MIR-IR or MW) and 8-14 μm (long-wave infrared region - LWIR or LW), corresponding to the first and second transparency windows of the atmosphere.
Из вышеприведенного становится понятным, что выпускаемые отечественной промышленностью (например, заводом «Сапфир») одноволновые матричные фотоприемники [П. Гиндин и др., «Матричные и субматричные фотоприемные модули», ФОТОНИКА, Выпуск №6/42, стр. 62-72 (2013)] имеют ограниченный круг применения, поэтому создание двухволновых фотоприемников [Е. Дмитриев, «Фотоприемники для работы в мультиспектральных оптоэлектронных системах. Проблемы создания», ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес, 8, 2005, в. 2, стр.7 4-79] является актуальной задачей.From the above it becomes clear that the single-wave matrix photodetectors produced by the domestic industry (for example, the Sapfir plant) [P. Gindin et al., "Matrix and submatrix photodetector modules", PHOTONICS, Issue No. 6/42, pp. 62-72 (2013)] have a limited range of applications, therefore the creation of two-wave photodetectors [E. Dmitriev, “Photodetectors for work in multispectral optoelectronic systems. Problems of creation ", ELECTRONICS: Science, Technology, Business, 8, 2005, p. 2, p. 7 4-79] is an urgent task.
Задача создания многоволновых фотоприемников изначально решалась путем создания фотоприемных модулей, содержащих дискретные полупроводниковые фотоприемники с возрастающей по ходу входящих лучей граничной длиной волны фоточувствительности [V.P. Ponomarenko, A.M. Filachev, «lnfrared Techniques and Electro-optics in Russia: A History 1946-2006», SPIE vol. PM165, ISBN 0-9194- 6355-8 (см. на стр. 96)]. В этом известном техническом решении (по номенклатуре НИИПФ - в модуле типа «Лезвие» 28NF) использованы последовательно расположенные фотодиод из Si, фотосопротивление из PbS и фотодиод из InSb, суммарно перекрывающие спектральный диапазон от 1 до 5 мкм. При этом все три фотоприемника отделены друг от друга воздушной (или вакуумной) прослойкой, расположенной между подложкой сапфира, на которой напылен PbS, и кремниевым фотоприемником, а также между иммерсионной линзой фотоприемника из PbS и фотодиодом из InSb.The problem of creating multiwave photodetectors was initially solved by creating photodetector modules containing discrete semiconductor photodetectors with an increasing boundary wavelength of photosensitivity along the incoming beams [V.P. Ponomarenko, A.M. Filachev, "lnfrared Techniques and Electro-optics in Russia: A History 1946-2006", SPIE vol. PM165, ISBN 0-9194-6355-8 (see page 96)]. This well-known technical solution (according to the NIIPF nomenclature - in a 28NF blade type module) uses a Si photodiode, a PbS photoresistor and an InSb photodiode in series, covering the total spectral range from 1 to 5 μm. In this case, all three photodetectors are separated from each other by an air (or vacuum) layer located between the sapphire substrate, on which PbS is deposited, and the silicon photodetector, as well as between the immersion lens of the PbS photodetector and the InSb photodiode.
Более продвинутой является слоистая архитектура для мультиволновых ИК матриц, которая может создаваться путем «склейки» нескольких матриц в единое целое [М.A. Kinch, "HDVIP FPA technology at DRS Infrared Technologies", Proc. SPIE 4369, 566 (2001), Peter D. Dreiske, «Development of Two-Color Focal-Plane Arrays Based on HDVIP®», Proc. of SPIE Vol. 5783, (2005), doi: 10.1117/12.609127], монтаже определенной последовательности линеек в сканирующих устройствах [К.В. Козлов и др., «Современные инфракрасные фотоприемные устройства для сканирующей аппаратуры дистанционного зондирования Земли (обзор)», Успехи прикладной физики, 2017, том 5, №1, стр. 63] или при выращивании слоев с различной границей фоточувствительности на единой подложке [Е.R. Blazejewski et al, "Bias-switchable dual-band HgCdTe infrared photodetector", J. Vac. Sci. Technol. B10, 1626 (1992)]. В последнем случае самым распространенным является создание монолитных структур типа n-p-n или p-n-p с помощью выращивания из органометаллических газов (MOVPE) или из молекулярных пучков (МВЕ).More advanced is the layered architecture for multi-wavelength IR matrices, which can be created by "gluing" several matrices into a single whole [M.A. Kinch, "HDVIP FPA technology at DRS Infrared Technologies", Proc. SPIE 4369, 566 (2001), Peter D. Dreiske, "Development of Two-Color Focal-Plane Arrays Based on HDVIP®", Proc. of SPIE Vol. 5783, (2005), doi: 10.1117 / 12.609127], installation of a certain sequence of rulers in scanning devices [K.V. Kozlov et al., "Modern infrared photodetectors for scanning equipment for remote sensing of the Earth (review)", Uspekhi Applied Physics, 2017,
В таких монолитных фотоприемниках коротковолновая область фоточувствительности (Short wave - SW) расположена первой по ходу падающих на элемент лучей, за ней расположен широкозонный барьерный слой, в котором отсутствует поглощение; к нему примыкает вторая фоточувствительная область (Long wave - LW). В этом варианте фотодиодной матрицы имеется всего 2 контакта к пикселю, поэтому выбор спектрального диапазона осуществляется выбором полярности приложенного напряжения. При подаче смещения один из диодов включен в обратном направлении, а другой - в прямом. Смещенный в обратном (например, SW ФД) дает вклад в фототок, а смещенный в прямом (LW ФД) - нет. При смене полярности смещения ситуация меняется, и смещенный прежде в прямом (LW ФД) начинает генерировать фототок, другой (SW ФД) при этом считается «закороченным». Недостатком такой конструкции является то, что затрудняется подбор оптимального смещения для каждого из p-n переходов, в числе преимуществ - простота осуществления. В силу большого различия сопротивлений ФД на практике используют дополнительную коммутацию, позволяющую подсоединять два различных усилителя для оптимизации их работы [W. A. Radford et al., "Third Generation FPA Development Status at Raytheon Vision Systems," Proceedings of SPIE 5783, 331-39, 2005].In such monolithic photodetectors, the short wavelength region of photosensitivity (Short wave - SW) is located first along the course of the rays incident on the element, behind it is a wide-gap barrier layer in which there is no absorption; adjacent to it is a second photosensitive area (Long wave - LW). In this version of the photodiode array, there are only 2 contacts per pixel, therefore the choice of the spectral range is carried out by choosing the polarity of the applied voltage. When the bias is applied, one of the diodes is turned on in the reverse direction and the other in the forward direction. A reverse-shifted PD (for example, a SW PD) contributes to the photocurrent, while a forward-shifted (LW PD) does not. When the polarity of the bias is changed, the situation changes, and the previously biased PD (LW PD) begins to generate a photocurrent, while the other (SW PD) is considered "short-circuited". The disadvantage of this design is that it is difficult to select the optimal displacement for each of the p-n junctions, among the advantages is the ease of implementation. Due to the large difference in the resistance of the PD, in practice, additional switching is used, which allows you to connect two different amplifiers to optimize their operation [W. A. Radford et al., "Third Generation FPA Development Status at Raytheon Vision Systems," Proceedings of SPIE 5783, 331-39, 2005].
Выбор спектрального диапазона для проведения измерений в описанной выше «двухконтактной» конструкции может быть осуществлен также и с помощью «оптического переключения» с помощью внешнего источника [О.О. Cellek, Y.-H. Zhang, "Optically addressed multiband photodetector for infrared imaging applications," Proc. SPIE 8268, Quantum Sensing and Nanophotonic Devices IX, 82682N (20 January 2012); doi: 10.1117/12.909063]. В отсутствии освещения со стороны дополнительного источника устройство выдает сигнал, соответствующий изменению фототока в коротковолновом диоде вследствие того, что ток в цепи ограничен темновым током диода, на много порядков меньшим, чем темновой ток длинноволнового приемника.The choice of the spectral range for measurements in the above-described "two-contact" design can also be carried out using "optical switching" using an external source [OO. Cellek, Y.-H. Zhang, "Optically addressed multiband photodetector for infrared imaging applications," Proc. SPIE 8268, Quantum Sensing and Nanophotonic Devices IX, 82682N (20 January 2012); doi: 10.1117 / 12.909063]. In the absence of illumination from the side of the additional source, the device generates a signal corresponding to the change in the photocurrent in the short-wave diode due to the fact that the current in the circuit is limited by the dark current of the diode, which is many orders of magnitude lower than the dark current of the long-wavelength receiver.
Вышеприведенный принцип построения приемников излучения можно распространить и на большее число спектральных диапазонов, например, для 3-х. При этом соотношения сопротивления каждой части устройства должны удовлетворять простым критериям - сопротивление коротковолнового фотоприемника должно быть, по крайней мере, на порядок выше, чем сумма сопротивлений для двух других частей структуры.The above principle of constructing radiation detectors can be extended to a larger number of spectral ranges, for example, for 3. In this case, the ratio of the resistance of each part of the device must satisfy simple criteria - the resistance of the short-wave photodetector must be at least an order of magnitude higher than the sum of the resistances for the other two parts of the structure.
Выделение спектральных диапазонов возможно также и за счет использования «вертикальных» Брэгговских микрорезонаторов, настроенных на две разные длины волны, например, в структуре с фотопроводящими слоями из PbTe на подложке из Si [Jianfei Wang et al, «Monolithically integrated, resonant cavity-enhanced dual-band mid-infrared photodetector on silicon», Appl. Phys. Lett. 100, 211106 (2012); https://doi.org/10.1063/1-4722917]. По утверждению авторов, такой подход при создании двухволновых приемников излучения, например, на длины волн 1.6 и 3.7 мкм, менее трудоемок, чем создание структур с активными слоями разного химического состава.The separation of spectral ranges is also possible through the use of "vertical" Bragg microcavities tuned to two different wavelengths, for example, in a structure with photoconductive PbTe layers on a Si substrate [Jianfei Wang et al, "Monolithically integrated, resonant cavity-enhanced dual -band mid-infrared photodetector on silicon, Appl. Phys. Lett. 100, 211106 (2012); https://doi.org/10.1063/1-4722917]. According to the authors, such an approach for the creation of two-wave radiation detectors, for example, at wavelengths of 1.6 and 3.7 mm, is less laborious than the creation of structures with active layers of different chemical compositions.
Известен двухволновый фотодиод для средней инфракрасной области спектра на основе монолитной гетероструктуры, содержащей полупроводниковую подложку с электронным типом проводимости, прозрачную для излучения в области рабочего спектра фотодиода, выращенные на ней эпитаксиальные слои из узкозонных полупроводников с дырочным и электронным типом проводимости, по крайней мере, два из которых имеют толщину, сопоставимую с обратной величиной коэффициента поглощения излучения в рабочем диапазоне длин волн и возрастающую по ходу лучей длинноволновую граничную длину волны фоточувствительности, омические контакты, по крайней мере, один из которых сопряжен с одним из слоев с дырочным типом проводимости [Yanka Robert W., Noble Milton L, «A-dual band IR sensor having two monolithically integrated staring detector arrays for simultaneous, coincident image readout», патент США №5512750 с приоритетом от 3 июня 1994 года].Known two-wave photodiode for the mid-infrared region of the spectrum based on a monolithic heterostructure containing a semiconductor substrate with an electronic type of conductivity, transparent for radiation in the region of the working spectrum of the photodiode, epitaxial layers grown on it from narrow-gap semiconductors with hole and electronic type of conductivity, at least two of which have a thickness comparable to the reciprocal of the absorption coefficient of radiation in the operating wavelength range and increasing along the rays of the long-wavelength cutoff wavelength of photosensitivity, ohmic contacts, at least one of which is conjugated with one of the layers with a hole-type conductivity [Yanka Robert W., Noble Milton L, "A-dual band IR sensor having two monolithically integrated staring detector arrays for simultaneous, coincident image readout," US Pat. No. 5,512,750, priority dated June 3, 1994].
В известном решении на противоположных сторонах подложки CdZnTe, ориентированной в плоскости (111), т.е. на сторонах (111)А и (111)В, методом жидкофазной эпитаксии или из молекулярных пучков в сверхвысоком вакууме выращивались р-n структуры на основе твердого раствора CdHgTe, причем узкозонный поглощающий слой и прилегающий к нему p-n переход были расположены на тыльной стороне гетероструктуры. Благодаря такому подходу были созданы фотодиоды и матрицы, чувствительные в средневолновой и длинноволновой областях ИК спектра, с возможностью независимой регистрации сигналов в двух вышеупомянутых спектральных областях.In the known solution, on opposite sides of the CdZnTe substrate oriented in the (111) plane, i.e. On the (111) A and ( 111 ) B sides, pn structures based on a CdHgTe solid solution were grown by liquid-phase epitaxy or from molecular beams in an ultrahigh vacuum, with a narrow-gap absorbing layer and an adjacent pn junction located on the back side of the heterostructure. Thanks to this approach, photodiodes and arrays have been created that are sensitive in the mid-wave and long-wave regions of the IR spectrum, with the possibility of independent registration of signals in the two above-mentioned spectral regions.
Недостатками известного решения является высокая стоимость подложек CdZnTe, используемых для эпитаксиального роста, большая степень пространственной неоднородности состава твердого раствора CdHgTe (и, соответственно, характеристик ФД) из-за высокого парциального давления Hg во время роста структур, а также нестабильность металлургических границ из-за слабой связи Hg-Те. Все перечисленное приводит к снижению процента выхода годных изделий из-за разброса параметров, получаемых в одном технологическом процессе.The disadvantages of the known solution are the high cost of CdZnTe substrates used for epitaxial growth, the high degree of spatial inhomogeneity of the composition of the CdHgTe solid solution (and, accordingly, the characteristics of the PD) due to the high partial pressure of Hg during the growth of structures, as well as the instability of metallurgical boundaries due to weak bond Hg-Te. All of the above leads to a decrease in the percentage of yield of suitable products due to the spread of parameters obtained in one technological process.
Недостатком известного решения является также затрудненность его использования в конструкциях с иммерсионной оптикой из-за отсутствия свободной поверхности подложки для ее монтажа. В то же время все существующие на сегодняшний день масштабные применения средневолновых ФД на подложке InAs связаны с использованием именно иммерсионных линз.The disadvantage of the known solution is also the difficulty of its use in designs with immersion optics due to the lack of a free surface of the substrate for its mounting. At the same time, all currently existing large-scale applications of medium-wave PDs on InAs substrates are associated with the use of immersion lenses.
Главным же недостатком известного решения является вынужденное использование двух разнесенных во времени технологических процессов выращивания структур: существующие методы и аппаратура предполагает выращивание слоев только на одной из поверхностей подложки в одном процессе. Это увеличивает время, необходимое для создания гетероструктуры, удорожает производство и часто ведет к ухудшению параметров изготавливаемых фотоприемников.The main disadvantage of the known solution is the forced use of two separated in time technological processes for growing structures: the existing methods and equipment assume the growth of layers only on one of the substrate surfaces in one process. This increases the time required to create the heterostructure, increases the cost of production, and often leads to a deterioration in the parameters of the manufactured photodetectors.
Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик за счет использования материалов А3В5 и обеспечения возможности использования иммерсионного сопряжения с линзами.The task of the utility model is to improve the operational characteristics by using materials А 3 В 5 and providing the possibility of using immersion conjugation with lenses.
Поставленная задача решается тем, что в двухволновом фотодиоде для средней инфракрасной области спектра на основе монолитной гетероструктуры, содержащей полупроводниковую подложку с электронным типом проводимости, прозрачную для излучения в области рабочего спектра фотодиода, выращенные на ней эпитаксиальные слои из узкозонных полупроводников с дырочным и электронным типом проводимости, по крайней мере, два из которых имеют толщину, сопоставимую с обратной величиной коэффициента поглощения излучения в рабочем диапазоне длин волн и возрастающую по ходу лучей длинноволновую граничную длину волны фоточувствительности, омические контакты, по крайней мере, один из которых сопряжен с одним из слоев с дырочным типом проводимости, подложка выполнена из арсенида индия, эпитаксиальные слои выполнены из полупроводников А3В5 и расположены на одной из ее сторон, при этом слой на поверхности гетероструктуры и слой, граничащий с подложкой, выполнены с электронным типом проводимости.The problem posed is solved by the fact that in a two-wave photodiode for the mid-infrared region of the spectrum based on a monolithic heterostructure containing a semiconductor substrate with an electronic type of conductivity, transparent for radiation in the region of the working spectrum of the photodiode, epitaxial layers grown on it from narrow-gap semiconductors with a hole and electronic type of conductivity , at least two of which have a thickness comparable to the reciprocal of the absorption coefficient of radiation in the operating wavelength range and the long-wavelength cutoff wavelength of photosensitivity increasing along the rays, ohmic contacts, at least one of which is conjugated with one of the layers with hole type of conductivity, the substrate is made of indium arsenide, epitaxial layers are made of semiconductors А 3 В 5 and are located on one of its sides, while the layer on the surface of the heterostructure and the layer adjacent to the substrate are made with electronic type of conductivity.
В предлагаемом решении на одну из сторон подложки InAs последовательно наращивают две независимые p-n гетероструктуры, в которых слои на основе узкозонных полупроводников А3В5, таких как, InAs, lnAs1-xSbx, InAs1-x-ySbxPy, In1-xGaxAs1- ySby, имеют толщину, сопоставимую с обратной величиной коэффициента поглощения излучения в рабочем диапазоне длин волн. Такие слои обычно называют «поглощающими» и их располагают с возрастанием по ходу лучей длинноволновой граничной длины волны фоточувствительности. Помимо перечисленных выше полупроводников в качестве материала поглощающих слоев могут быть использованы и другие твердые растворы, например, GaInAsSbP (и гетероструктуры GaInAsSbP/InAs), AlInPSbAs (и гетероструктуры AlInPSbAs/InAs), а также слои с квантовыми точками и нанопроволоками.In the proposed solution, two independent p-n heterostructures are sequentially grown on one side of the InAs substrate, in which layers based on narrow-gap semiconductors A3INfive, such as, InAs, lnAs1-xSbx, InAs1-xySbxPy, In1-xGaxAs1- ySby, have a thickness comparable to the reciprocal of the absorption coefficient of radiation in the operating wavelength range. Such layers are usually called "absorbing" and they are located with increasing along the rays of the long wavelength cutoff wavelength of the photosensitivity. In addition to the semiconductors listed above, other solid solutions can be used as the material of the absorbing layers, for example, GaInAsSbP (and GaInAsSbP / InAs heterostructures), AlInPSbAs (and AlInPSbAs / InAs heterostructures), as well as layers with quantum dots and nanowires.
Заявляемое устройство поясняется чертежом, где на Фиг. 1 схематически изображен первый вариант воплощения заявляемого фотодиода в продольном разрезе, а вертикальной стрелкой показано направление падающего на ФД потока фотонов. В этом устройстве на подложке n-типа проводимости (1) выращены 3 слоя (2, 3, 4), два из которых (2, 4) имеют n-тип проводимости, а один (3) - р-тип проводимости. Первый по ходу лучей слой (2) имеет меньшую красную граничную длину волны фоточувствительности, чем третий слой (4) (λ2cut-off<λ4cut-off). Слои выращены на одной стороне прозрачной в рабочем диапазоне подложки (1). К каждому из слоев (2, 3, 4), подсоединены индивидуальные омические контакты, соединенные с проводниками: (5) - к слою (3), (6) - к слою (2), (7) - к слою (4).The claimed device is illustrated by a drawing, where FIG. 1 schematically shows the first embodiment of the inventive photodiode in longitudinal section, and the vertical arrow shows the direction of the photon flux incident on the PD. In this device, 3 layers (2, 3, 4) are grown on an n-type substrate (1), two of which (2, 4) have n-type conductivity, and one (3) has p-type conductivity. The first along the ray path (2) has a smaller red cutoff wavelength of photosensitivity than the third layer (4) (λ2 cut-off <λ4 cut-off ). The layers are grown on one side of a substrate that is transparent in the working range (1). To each of the layers (2, 3, 4), individual ohmic contacts are connected, connected to the conductors: (5) - to layer (3), (6) - to layer (2), (7) - to layer (4) ...
Заявляемое устройство поясняется также чертежом, где на Фиг. 2 схематически изображен второй вариант выполнения фотодиода, где под цифрами (2, 4) понимаются поглощающие слои с электронным типом проводимости, окруженные более широкозонными (непоглощающими) слоями с электронным типом проводимости, например, представляющие собой двойные гетероструктуры (ДГС), а под цифрой (3) понимается набор слоев, имеющих р-тип проводимости. При этом под слоем можно понимать и систему слоев с заданным типом проводимости, например, сверхрешетку с требуемой эффективной шириной запрещенной зоны. Электрическое соединение слоев (2) с внешней цепью в этом варианте воплощения осуществляется через проводящую подложку (1), к которой подсоединен один из контактов (6).The inventive device is also illustrated by a drawing, where in FIG. 2 schematically shows the second embodiment of the photodiode, where the numbers (2, 4) mean absorbing layers with an electronic type of conductivity, surrounded by wider-gap (non-absorbing) layers with an electronic type of conductivity, for example, representing double heterostructures (DHS), and the number ( 3) a set of layers with p-type conductivity is understood. In this case, a layer can also be understood as a system of layers with a given type of conductivity, for example, a superlattice with the required effective band gap. The electrical connection of the layers (2) to the external circuit in this embodiment is via a conductive substrate (1) to which one of the contacts (6) is connected.
ФД работает следующим образом: поток внешних избыточных/неравновесных фотонов, показанный стрелками на Фиг.1, 2, попадает в ФД и часть фотонов, имеющих наибольшую энергию поглощаются в слое (2), создавая в нем электронно-дырочные пары, которые диффундируют к границе полупроводников р- и n-типа проводимости в перпендикулярном к ним направлении. Пары попадают в область объемного заряда на границе полупроводников р- и n-типа, где разделяются полем р-n перехода и изменяют на нем падение потенциала. При короткозамкнутой цепи через контакты 5 и 6 течет фототок, который сформирует полезный сигнал в первом «коротковолновом» участке спектра. Фототок, обычно пропорциональный количеству поглощенных фотонов, и есть полезный сигнал, используемый для измерений характеристик падающего на ФД излучения. Для практических целей полезный сигнал усиливают с помощью усилителей, например, с помощью трансимпедансных усилителей [Гаврилов Г.А., и др., «Предельная чувствительность фотоприемного устройства на основе фотодиодов А3В5 среднего ИК-диапазона спектра», Письма ЖТФ, 37(18), 50-57 (2011)]The PD works as follows: the flux of external excess / nonequilibrium photons, shown by arrows in Figs. 1, 2, enters the PD and some of the photons with the highest energy are absorbed in layer (2), creating electron-hole pairs in it, which diffuse to the boundary p- and n-type semiconductors in the direction perpendicular to them. The pairs fall into the space charge region at the interface of p- and n-type semiconductors, where they are separated by the field of the pn junction and change the potential drop across it. With a short-circuited circuit, a photocurrent flows through
Одновременно с вышеизложенными процессами происходит проникновение непоглощенного в слоях (2) «длинноволнового» излучения в слой (4) с большей граничной длиной волны фоточувствительности или в область вблизи от границы раздела слоев (3) и (4). При этом происходят процессы, аналогичные описанным выше, и в цепи, образованной с участием контактов (5), (7), начнет протекать фототок, соответствующий интенсивности потока фотонов в длинноволновой части спектра фоточувствительности двухволнового ФД.Simultaneously with the above processes, the "long-wave" radiation not absorbed in the layers (2) penetrates into the layer (4) with a greater cutoff wavelength of photosensitivity or into the region near the interface between the layers (3) and (4). In this case, processes similar to those described above occur, and a photocurrent corresponding to the intensity of the photon flux in the long-wavelength part of the photosensitivity spectrum of the two-wave PD begins to flow in the circuit formed with the participation of contacts (5), (7).
Пример.Example.
Эпитаксиальные 6-слойные структуры выращивалась в ООО «ИоффеЛЕД» на подложках n-InAs (100) методом ЖФЭ в едином технологическом процессе и содержали две двойные гетероструктуры (ДГС, англ.- DH) со следующими слоями (начиная от подложки): 1. широкозонное «окно» N-InAs1-x-ySbxPy (х=0.12÷0.13; у=0.2÷0.24), t=1.5÷2.5 мкм, Eg (77 K)=470÷490 мэВ; 2. коротковолновая фоточувствительная область n-InAs, 1=3÷4 мкм, Eg (77 K)=410 мэВ; 3. широкозонное «окно»/контактный слой р-типа Р-InAs1-x-ySbxPy (x=0.12÷0.13; у=0.2÷0.24), t=1.5÷2.5 мкм, Eg (77K)=470÷490 мэВ; 4. широкозонное «окно» (контактный/буферный слой) InAs1-x-ySbxPy (х=0.11÷0.12; у=0.07÷0.08), t=1.5÷2.5 мкм, Εg (77 K)=380÷390 мэВ; длинноволновая фоточувствительная область InAs1-xSbx (х=0.08÷0.09), t=3÷4 мкм, Eg (77 K)=330÷340 мэВ; контактный слой InAs1-x-ySbxPy, (х=0.11÷0.12; у=0.07÷0.08), t=2÷3 мкм, Eg (77 K)=380÷390 мэВ. На небольшом участке подложки процесс выращивания второй двойной гетероструктуры не проводился, поэтому в этой «референтной» области имелась лишь первая трехслойная гетероструктура InAsSbP/InAs/InAsSbP.Epitaxial 6-layer structures were grown at IoffeLED LLC on n-InAs (100) substrates by LPE in a single technological process and contained two double heterostructures (DHS, English - DH) with the following layers (starting from the substrate): 1. wide-gap "Window" N-InAs 1-xy Sb x P y (х = 0.12 ÷ 0.13; у = 0.2 ÷ 0.24), t = 1.5 ÷ 2.5 μm, Eg (77 K) = 470 ÷ 490 meV; 2. short-wavelength photosensitive region of n-InAs, 1 = 3 ÷ 4 μm, Eg (77 K) = 410 meV; 3.wide-gap "window" / p-type contact layer Р-InAs 1-xy Sb x P y (x = 0.12 ÷ 0.13; y = 0.2 ÷ 0.24), t = 1.5 ÷ 2.5 μm, E g (77K) = 470 ÷ 490 meV; 4. wide-gap "window" (contact / buffer layer) InAs 1-xy Sb x P y (x = 0.11 ÷ 0.12; y = 0.07 ÷ 0.08), t = 1.5 ÷ 2.5 μm, Ε g (77 K) = 380 ÷ 390 meV; long-wavelength photosensitive region InAs 1-x Sb x (x = 0.08 ÷ 0.09), t = 3 ÷ 4 μm, E g (77 K) = 330 ÷ 340 meV; contact layer InAs 1-xy Sb x P y , (x = 0.11 ÷ 0.12; y = 0.07 ÷ 0.08), t = 2 ÷ 3 μm, E g (77 K) = 380 ÷ 390 meV. The growth of the second double heterostructure was not carried out on a small portion of the substrate; therefore, in this “reference” region, there was only the first three-layer InAsSbP / InAs / InAsSbP heterostructure.
На Фиг. 3 представлено распределение Р, Sb, а также примесей (Zn, Sn) по толщине в 6 - слойной части структуры, полученное методом динамической вторично-ионной масс-спектрометрии, которое подтверждает вышеприведенное описание структуры. На Фиг. 4 приведены спектры фотолюминесценции (ФЛ), измеренные «на отражение» в 3- и 6-слойных частях структуры при 77 К. Длинноволновый максимум в каждой из кривых соответствует излучению активной/фоточувствительной области. Разница в ширинах запрещенной зоны фоточувствительной области и широкозонного слоя составляла 50 и 80 мэВ. Полученные спектры ФЛ, практически идентичны спектрам фотолюминесценции ДГС, используемых для получения одноволновых фотоприемников с максимумами фоточувствительности 3.4 и 4.0 мкм.FIG. 3 shows the distribution of P, Sb, as well as impurities (Zn, Sn) over the thickness in the 6-layer part of the structure, obtained by the method of dynamic secondary ion mass spectrometry, which confirms the above description of the structure. FIG. 4 shows the photoluminescence (PL) spectra measured "for reflection" in the 3- and 6-layer parts of the structure at 77 K. The long-wavelength maximum in each of the curves corresponds to the radiation of the active / photosensitive region. The difference in the band gap of the photosensitive region and the wide-gap layer was 50 and 80 meV. The obtained PL spectra are almost identical to the photoluminescence spectra of GVDs used to obtain single-wavelength photodetectors with photosensitivity maxima of 3.4 and 4.0 μm.
Методами многостадийной фотолитографии и «мокрого» химического травления были изготовлены образцы фотодиодов с контактами к отдельным эпитаксиальным слоям и дисковыми поглощающими областями с диаметрами D1=320 мкм (поглощающий слой InAs, А1=8⋅10-4 см2) и D2=180 мкм (поглощающий слой InAsSb, А2=2.5⋅10-4 см2), как показано на схемах на Фиг. 5, Фиг. 6 и на фотографии на Фиг. 7, где символом «А» обозначен анод, а символом «С» - катоды. Далее чипы монтировались на подкристальную плату и затем на корпус ТО-18, либо состыковывались с иммерсионной кремниевой линзой диаметром 3.5 мм с помощью халькогенидного стекла и монтировались в винтовой корпус типа Sr, как показано в [www.ioffeled.com].Methods multistage photolithography and "wet" chemical etching photodiodes samples were fabricated with contacts to separate the epitaxial layers and the absorbing circular region with a diameter D 1 = 320 microns (the absorption layer InAs, A 1 = 8⋅10 -4 cm 2) and D 2 = 180 microns (the absorption layer InAsSb, A 2 = 2.5⋅10 -4 cm 2) as shown in the diagrams in Fig. 5, Fig. 6 and in the photograph in FIG. 7, where the symbol "A" denotes the anode and the symbol "C" the cathodes. Then the chips were mounted on a sub-chip board and then on a TO-18 package, or they were docked with an immersion silicon lens with a diameter of 3.5 mm using chalcogenide glass and mounted in a Sr-type screw package, as shown in [www.ioffeled.com].
На рис. Фиг. 8а и Фиг. 8b приведены вольт-амперные характеристики (ВАХ), полученные при различных вариантах подключения: индивидуальное/независимое подключение ДГС (Фиг. 8а: прямое смещение на контакты АС1 и АС2, и на Фиг. 8b: прямая и обратная ВАХ для подсоединения АС2) и «взаимозависимая» ВАХ при подсоединении контактов С1-С2 (Фиг. 8b). ВАХ при подсоединении контактов С1-С2 (Фиг. 8b) наиболее наглядно иллюстрирует наличие двух р-n переходов, включенных навстречу. При этом, значения плотностей темнового тока в каждом из р-n переходов имеют значения, близкие к значениям, полученным на одноволновых фотоприемниках.In fig. FIG. 8a and FIG. 8b shows the current-voltage characteristics (VAC) obtained with different connection options: individual / independent connection of the DHS (Fig. 8a: forward bias to contacts AC1 and AC2, and in Fig. 8b: forward and reverse I-V characteristics for connecting AC2) and " interdependent "VAC when connecting contacts C1-C2 (Fig. 8b). The I - V characteristic when connecting the contacts C1-C2 (Fig. 8b) most clearly illustrates the presence of two pn junctions, turned on towards each other. In this case, the values of the densities of the dark current in each of the pn junctions have values close to the values obtained with single-wave photodetectors.
На левой панели Фиг. 9 приведены спектры фоточувствительности Si в каждом из каналов ФД, смонтированного в корпусе Sr с иммерсионной линзой при комнатной температуре, а на правой панели - спектры обнаружительной способности, полученные стандартным образом: D*=S1⋅rsqrt(R0A/4kT). Как видно из данных на Фиг. 9, полученные эксплуатационные параметры близки к таковым для одноволновых фотоприемников с максимумами фоточувствительности 3.4 и 4.0 мкм [М.A. Remennyy et al, "InAs and InAs(Sb)(P) (3-5 pm) immersion lens photodiodes for portable optic sensors" SPIE Proceedings Vol. 6585 2007, 658504, DOI: 10.1117/12.722847], что подтверждает работоспособность полезной модели.In the left panel of FIG. 9 shows the spectra of Si photosensitivity in each of the channels of a PD mounted in an Sr package with an immersion lens at room temperature, and the right panel shows the spectra of detectivity obtained in the standard way: D * =
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123292U RU203297U1 (en) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | TWO WAVE PHOTODIODE FOR MEDIUM WAVE INFRARED RADIATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123292U RU203297U1 (en) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | TWO WAVE PHOTODIODE FOR MEDIUM WAVE INFRARED RADIATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU203297U1 true RU203297U1 (en) | 2021-03-31 |
Family
ID=75356148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020123292U RU203297U1 (en) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | TWO WAVE PHOTODIODE FOR MEDIUM WAVE INFRARED RADIATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU203297U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050082520A1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-04-21 | Fathimulla Ayub M. | Monolithic two color quantum-well photodetector |
RU2469438C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Semiconductor photodiode for infrared radiation |
RU2488916C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Semiconductor infrared detector |
RU2647980C2 (en) * | 2016-05-25 | 2018-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ИоффеЛЕД" | Photodiode for medium-wave infrared radiation |
-
2020
- 2020-07-07 RU RU2020123292U patent/RU203297U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050082520A1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-04-21 | Fathimulla Ayub M. | Monolithic two color quantum-well photodetector |
RU2469438C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Semiconductor photodiode for infrared radiation |
RU2488916C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Semiconductor infrared detector |
RU2647980C2 (en) * | 2016-05-25 | 2018-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ИоффеЛЕД" | Photodiode for medium-wave infrared radiation |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШЕРСТНЕВ В.В. И ДР, Фотодиоды на основе гетероструктур InAs/InAs0,88Sb0,12/InAsSbP для спектрального диапазона 2.5-4.9 мкм, Письма в ЖТФ, том 37, вып.1, с.11-15, 2011. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9541450B2 (en) | Radiation detector having a bandgap engineered absorber | |
US7608830B1 (en) | Separate absorption and detection diode for two-color operation | |
US9184194B2 (en) | Multiband photodetector utilizing serially connected unipolar and bipolar devices | |
US6028323A (en) | Quantum well infared image conversion panel and associated methods | |
Rouvié et al. | InGaAs focal plane array developments at III-V Lab | |
Rehm et al. | InAs/GaSb superlattices for advanced infrared focal plane arrays | |
Reine et al. | Solar-blind AlGaN 256× 256 pin detectors and focal plane arrays | |
US20140217540A1 (en) | Fully depleted diode passivation active passivation architecture | |
US5567955A (en) | Method for infrared thermal imaging using integrated gasa quantum well mid-infrared detector and near-infrared light emitter and SI charge coupled device | |
Razeghi et al. | Recent advances in LWIR type-II InAs/GaSb superlattice photodetectors and focal plane arrays at the center for quantum devices | |
Inada et al. | Uncooled SWIR InGaAs/GaAsSb type-II quantum well focal plane array | |
Huang et al. | World's first demonstration of type-II superlattice dual band 640x512 LWIR focal plane array | |
Eker et al. | Large-format voltage-tunable dual-band quantum-well infrared photodetector focal plane array for third-generation thermal imagers | |
Rhiger et al. | Progress with type-II superlattice IR detector arrays | |
RU203297U1 (en) | TWO WAVE PHOTODIODE FOR MEDIUM WAVE INFRARED RADIATION | |
Cellek et al. | Optically addressed near and long-wave infrared multiband photodetectors | |
Ting et al. | InAs/InAsSb superlattice infrared detectors | |
RU199226U1 (en) | TWO-SPECTRAL PHOTODIODE FOR MEDIUM WAVE INFRARED RADIATION | |
US9728577B2 (en) | Infrared image sensor | |
Joshi et al. | Low-noise UV-to-SWIR broadband photodiodes for large-format focal plane array sensors | |
Rehm et al. | Status of mid-infrared superlattice technology in Germany | |
John et al. | Extended backside-illuminated InGaAs on GaAs IR detectors | |
Li et al. | 256x1 element linear InGaAs short wavelength near-infrared detector arrays | |
Özer | InSb and InAsSb infrared photodiodes on alternative substrates and InP/InGaAs quantum well infrared photodetectors: pixel and focal plane array performance | |
Klimov et al. | Room temperature mid-IR two-color photodiodes with InAs and InAs0. 9Sb0. 1 absorbing layers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211111 Effective date: 20211111 |