Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

40
По сравнению с p-n переходами сопротивление диодов Шоттки намного
меньше, поэтому время перезарядки мало и инерционность обусловлена только
временем пролета носителей через область пространственного заряда. Величи-
на τ может быть порядка 10
-10
-10
-11
с, что позволяет использовать фотодиоды
при СВЧ модуляции излучения. Чувствительность диодов достигает 0,5 А/Вт.
Достоинства фотодиодов с барьером Шоттки.
1. Простота изготовления и разнообразие полупроводников (даже те, на ко-
торых не удается создать p-n переход: Si, Ge, A
3
B
5
, A
2
B
6
).
2. Высокая чувствительность и быстродействие.
3. Совместимость с технологией ИС.
Гетерофотодиоды
Гетерофотодиоды являются перспективными фотоприемниками, сочетаю-
щими высокую чувствительность и быстродействие. Для изготовления фото-
диодов используют гетероструктуры на основе соединений А
3
В
5
. Типичная
структура гетерофотодиода показана на рис. 18. В ней создаются две области:
широкозонное окно и фоточувствительный р-n переход. Окно из широкозонно-
го сильнолегированного полупроводника обеспечивает малое сопротивление и
высокую прозрачность для принимаемого излучения, которое поглощается в
слое узкозонного полупроводника, толщина р-слоя обычно соответствует длине
поглощения излучения.
↓↓↓↓↓ Ф
Рис. 18. Расположение слоев в гетерофотодиоде.
Процессы поглощения излучения и разделения фотоносителей в гетерофото-
диодах аналогичны явлениям, происходящим в p-i-n фотодиодах и фотодиодах
с барьером Шоттки. Их инерционность также определяется временем пролета
носителей через область пространственного заряда.
Для приема излучения с длиной волны λ = 0,85 мкм используются p-n пере-
ходы на основе GaAs или GaAsP, для λ = 1,3-1,55 мкм – InGaAs и InGaAsP.
Достоинства гетерофотодиодов:
1. Высокое быстродействие (∼ 10
-10
с) и фоточувствительность при малых ра-
бочих напряжениях.
2. Высокие значения фотоЭДС (для GaAs – V
xx
= 0,8-1,1В).
3. Высокий КПД, близкий к 100%.
4. Меньшие, чем у обычных фотодиодов, темновые токи и шумы.
5. Большой температурный диапазон и радиационная стойкость.
6. Технологическая совместимость с устройствами интегральной оптики.
В то же время используемые материалы являются более дорогими и техноло-
гия изготовления более сложная.
р
+
-AlGaAs
p-GaAs
n
+
-GaAs
∼
W
∼
1/
α

Страницы