Влияние структурных дефектов на электрофизические параметры p-i-n-фотодиодов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследований электрофизических параметров p-i-n-фотодиодов на основе кремния в зависимости от режимов их работы (величины внешнего смещения и температуры), изготовленных на пластинах монокристаллического кремния p-типа проводимости ориентации (100) с ρ = 1000 Ом см. Область p+-типа (изотипный переход) создавалась имплантацией ионов бора, области n+-типа ‒ диффузией фосфора из газовой фазы. Установлено, что на вольт-амперных характеристиках при обратном смещении можно выделить три области изменения темнового тока в зависимости от приложенного напряжения: сублинейную, суперлинейную и линейную, обусловленные различными механизмами генерационно-рекомбинационных процессов в области обеднения p-n-перехода. Заметная зависимость величины барьерной емкости (на частоте 1 кГц) и размеров области обеднения от температуры наблюдается только при приложенных обратных напряжениях, не превышающих контактную разность потенциалов (V ≤ 1 В).

Об авторах

Н. С. Ковальчук

Открытое акционерное общество “ИНТЕГРАЛ” – управляющая компания
холдинга “ИНТЕГРАЛ”

Email: prosolovich@bsu.by
Республика Беларусь, 220108, Минск, ул. Казинца, 121А

С. Б. Ластовский

Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению

Email: prosolovich@bsu.by
Республика Беларусь, 220072, Минск, ул. Петруся Бровки, 19

В. Б. Оджаев

Белорусский государственный университет

Email: prosolovich@bsu.by
Республика Беларусь, 220050, Минск, пр. Независимости, 4

А. Н. Петлицкий

Открытое акционерное общество “ИНТЕГРАЛ” – управляющая компания
холдинга “ИНТЕГРАЛ”

Email: prosolovich@bsu.by
Республика Беларусь, 220108, Минск, ул. Казинца, 121А

В. С. Просолович

Белорусский государственный университет

Email: prosolovich@bsu.by
Республика Беларусь, 220050, Минск, пр. Независимости, 4

Д. В. Шестовский

Открытое акционерное общество “ИНТЕГРАЛ” – управляющая компания
холдинга “ИНТЕГРАЛ”

Email: prosolovich@bsu.by
Республика Беларусь, 220108, Минск, ул. Казинца, 121А

В. Ю. Явид

Белорусский государственный университет

Email: prosolovich@bsu.by
Республика Беларусь, 220050, Минск, пр. Независимости, 4

Ю. Н. Янковский

Белорусский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: prosolovich@bsu.by
Республика Беларусь, 220050, Минск, пр. Независимости, 4

Список литературы

  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