Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 39 стр.

UptoLike

Составители: 

38
а б
Рис. 15. Энергетическая диаграмма p-i-n фотодиода при освещении под об-
ратным смещением (а) и относительные размеры p-i-n областей структуры (б).
слаболегированный кремний р-типа проводимости (π-Si, ρ>10
4
Ом*см) тол-
щиной 200 мкм. На ней с помощью эпитаксии выращивается пленка n
+
-Si с
ρ<0,01 Ом*см толщиной 30-70 мкм. Затем производится подшлифовка пласти-
ны со стороны высокоомной области до ее толщины 30-70 мкм. (Прямая эпи-
таксия слаболегированного кремния ρ>100-1000 Ом*см на низкоомной под-
ложке затруднительна, так как процесс должен протекать очень долго, при этом
образуется повышенная плотность дефектов.) На высокоомной стороне пласти-
ны диффузией формируется низкоомный p
+
-слой толщиной 0,2-0,3 мкм.
Рис. 16. Структура p-i-n фотодиода.
К достоинствам p-i-n фотодиодов относятся следующие.
1. Высокая фоточувствительность (для λ 0,9 мкм S
Jmax
0,7 А/Вт) и высокое
быстродействие (10
–9
–10
–10
с).
2. Высокая фоточувствительность в длинноволновой части спектра (обуслов-
лена широкой i-областью).
3. Малая барьерная емкость.
4. Высокая эффективность при малых обратных напряжениях.
К недостаткам p-i-n фотодиодов относятся.
1. Малая фотоЭДС ( 0,35-0,45 В).
2. Повышенные токи утечки.
3. Невысокая воспроизводимость.
4. P-i-n диоды не совместимы с ИС.
W
1
/
α
p
+
n
+
- +
i
90
o
Ф
о
охранное
коль
ц
о
p
+
SiO
2
i
n
+
р
n
i
Ф