Influence of Structural Defects on the Electrophysical Parameters of pin-Photodiodes

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The results of studies of electrophysical parameters of pin-silicon-based photodiodes, depending on their operating modes (external bias and temperature), manufactured on single-crystal silicon wafers of p-type conduction orientation (100) with ρ = 1000 ohm cm, are presented. The p+-type region (isotype junction) is created by the implantation of boron ions; the n+-type region, by the diffusion of phosphorus from the gas phase. It is established that on the voltage-current characteristics under reverse bias, three regions of dark cur-rent variation depending on the applied voltage can be distinguished, sublinear, superlinear, and linear, caused by various mechanisms of the generation-recombination processes in the depletion region of the pn-junction. A noticeable dependence of the barrier capacitance value (at a frequency of 1 kHz) and the size of the depletion region on temperature is observed only when the applied reverse voltages do not exceed the contact potential difference (V ≤ 1 V).

Авторлар туралы

N. Koval’chuk

OAO INTEGRAL—Holding Management Company

Email: prosolovich@bsu.by
Minsk, 220108 Republic of Belarus

S. Lastovskii

Scientific and Practical Materials Research Center, National Academy of Sciences of Belarus

Email: prosolovich@bsu.by
Minsk, 220072 Republic of Belarus

V. Odzhaev

Belarusian State University

Email: prosolovich@bsu.by
Minsk, 220050 Republic of Belarus

A. Petlitskii

OAO INTEGRAL—Holding Management Company

Email: prosolovich@bsu.by
Minsk, 220108 Republic of Belarus

V. Prosolovich

Belarusian State University

Email: prosolovich@bsu.by
Minsk, 220050 Republic of Belarus

D. Shestovsky

OAO INTEGRAL—Holding Management Company

Email: prosolovich@bsu.by
Minsk, 220108 Republic of Belarus

V. Yavid

Belarusian State University

Email: prosolovich@bsu.by
Minsk, 220050 Republic of Belarus

Yu. Yankovskii

Belarusian State University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: prosolovich@bsu.by
Minsk, 220050 Republic of Belarus

Әдебиет тізімі

  1. João Pereira do Carmo, Moebius B., Pfennigbauer M., Bond R., Bakalski I., Foster M., Bellis S., Humphries M., Fisackerly R., Houdou B. Imaging lidars for space applications // Novel Optical Systems Design and Optimization. XI. 2008. V. 7061. P. 70610J-01‒70610J-12.
  2. De Carlo P. M., Roberto L., Marano G., L’Abbate M., Oricchio D., Venditti P. Intersatellite link for earth observation satellites constellation // SPACEOPS, Roma, Italy. 2006. P. 19–23.
  3. Солодуха В.А., Шведов С.В., Петлицкий А.Н., Петлицкая Т.В., Чигирь Г.Г., Пилипенко В.А., Филипеня В.А., Жигулин Д.В., Уситименко Д.С. Анализ дефектов интегральных схем с использованием растрового электронного микроскопа в режиме наведенного тока // Современные информационные и электронные технологии: сборник трудов 19-ой Международной научно-практической конференции, Одесса, 28 мая–01 июня 2018 г. Одесса, 2018. С. 48‒49.
  4. Sze S.M., Lee M.K. Semiconductor Devices: Physics and Technology. Pub. 3. John Wiley & Sons Singapore Pte. Limited. 2012. 582 p.
  5. Буслюк В.В., Оджаев В.Б., Панфиленко А.К., Петлицкий А.Н., Просолович В.С., Филипеня В.А., Янковский Ю.Н. Электрофизические параметры диодов генераторов широкополосного шума // Микроэлектроника. 2020. Т. 49. № 4. С. 315–320.
  6. Liefting R., Wijburg R.C.M., Custer J.C., Wallinga H. Improved device performance by multistep or carbon co-implants. IEEE Trans. Electron Devices // 1994. V. ED-41. P. 50–55.
  7. Оджаев В.Б., Панфиленко А.К., Петлицкий А.Н., Просолович В.С., Шведов С.В., Филипеня В.А., Явид В.Ю., Янковский Ю.Н. Исследование влияния технологических примесей на вольт-амперные характеристики биполярного n-p-n-транзистора // Весцi Нацыянальнай Акадэмii навук Беларусi. Серыя фiзiка-тэхнiчных навук. 2018. Т. 63. № 2. С. 244–249.
  8. Сорокин Ю.Г. Влияние дислокаций на электрические параметры p-n-переходов // Тр. Всес. Электротехнического института. 1980. № 90. С. 91–101.
  9. Plantinga G.H. Effect of dislocation on the transistors parameters fabricated by shallow diffusied // IEEE Trans. Electron Devices. 1969. V. 16. № 4. P. 394–400.
  10. Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии / Под ред. С.Н. Горина. М.: Мир, 1984. 472 с.
  11. Мильвидский М.Г., Освенский В.Б. Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. М.: Металлургия, 1984. 256 с.
  12. Таланин В.И., Таланин И.Е. Применение диффузионной модели образования ростовых микродефектов для описания дефектообразования в термообработанных монокристаллах кремния // Физика твердого тела. 2013. Т. 55. Вып. 2. С. 247–251.
  13. Климанов Е.А. О механизмах геттерирования генерационно-рекомбинационных центров в кремнии при диффузии фосфора и бора // Успехи прикладной физики. 2015. Т. 3. № 2. С. 121–125.
  14. Hugo S.A., Hiesmair H., Weber E.R. Gettering of metallic impurities in photovoltaic silicon // Applied Physics A. 1997. V. 64. № 2. P. 127–137.
  15. Берман Л.С. Варикапы. М.–Л.: “Энергия”, 1965. 40 с.

© Н.С. Ковальчук, С.Б. Ластовский, В.Б. Оджаев, А.Н. Петлицкий, В.С. Просолович, Д.В. Шестовский, В.Ю. Явид, Ю.Н. Янковский, 2023