Статья: Влияние механизмов генерации-рекомбинации неосновных носителей заряда на темновой ток фотодиодов на основе HgCdTe (2018)

Читать онлайн

Из решения уравнения непрерывности для одномерной модели р–n-перехода с граничными условиями, определяющими поведение концентрации неосновных носителей заряда и тока на границах раздела областей р- и n-типа проводимости, получена зависимость произведения R0A от длины волны и температуры. Проведено сравнение влияния характерных для материала HgCdTe механизмов рекомбинации (излучательной, поверхностной, Оже, Шокли-Рида-Холла), на параметры фотодиодов. Показано, что параметры фотодиодов в большей степени зависят от механизмов рекомбинации Оже и ШРХ, при этом рекомбинация ШРХ в области объемного заряда дополнительно уменьшает произведение R0A более чем в 3 раза по сравнению с рекомбинацией Оже, а поверхностная рекомбинация на границе раздела области поглощения уменьшает произведение R0A на 1,5 порядка. Предложены рекомендации по улучшению технологии изготовления фотодиодов на основе HgCdTe, которые заключаются в усложнении архитектуры фоточувствительного элемента (ФЧЭ) и улучшение качества границ раздела между слоями.

This paper presents the physical models of dark current and R0A product implemented for HgCdTe infrared photodiodes. The dependences of the R0A product on the wavelength and temperature were obtained from the solution of the continuity equation for the p-n junction with boundary conditions determining the behavior of the minority carrier concentration and current at the interfaces of the pand n-type regions. The effect of recombination mechanisms (radiative, surface, Auger, ShockleyRead-Hall) on the HgCdTe photodiode performance have been compared. It is shown that the HgCdTe photodiode performance is basically determined on the Auger and SRH recombination mechanisms SRH recombination in the space-charge region additionally decreases the R0A product of by more than 3 times compared with Auger recombination, and surface recombination at the interface of the absorption region decreases the R0A product by 1.5 orders of magnitude. Recommendations for improving of the HgCdTe photodiodes technology have been proposed, which include the photosensitive element architecture and the quality of interfaces between working layers.

Ключевые фразы: ик-фотодиоды, HgCdTe, темновой ток, время жизни, моделирование произведения r0a
Автор (ы): Яковлева Наталья Ивановна
Журнал: УСПЕХИ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Физика
УДК
621.383.4. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом. Фоторезисторы
621.383.5. Фотоприемники с запирающим слоем
eLIBRARY ID
35212733
Для цитирования:
ЯКОВЛЕВА Н. И. ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЗМОВ ГЕНЕРАЦИИ-РЕКОМБИНАЦИИ НЕОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА НА ТЕМНОВОЙ ТОК ФОТОДИОДОВ НА ОСНОВЕ HGCDTE // УСПЕХИ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ. 2018. ТОМ 6, №3
Текстовый фрагмент статьи