О методике определения диффузионных длин неосновных носителей заряда в неоднородно легированных слоях

Рассматривается метод определения диффузионных длин неосновных носителей заряда, основанный на анализе спектральных характеристик планарного электронно-дырочного перехода. Толщина освещаемой области ступенчато уменьшалась методом химического травления. По изменению сигнала для излучения в области сильного поглощения определялась эффективная длина затягивания неосновных носителей заряда. При последовательном удалении слоев регистрировалось изменение электропроводности освещаемой области. Это позволило построить профиль легирования и определить напряженность встроенного электрического поля неоднородно легированного слоя. Полученные результаты дали возможность рассчитать диффузионную длину неосновных носителей заряда. Приводится пример реализации описанного метода для фотодиода на основе InSb. Предлагаемая методика может быть эффективно использована для определения небольших значений диффузионных длин неоднородно легированных слоев.

1. Филачев А. М., Таубкин И. И., Тришенков М. А. Твердотельная фотоэлектроника. Фоторезисторы и фотоприемные устройства. Москва: Физматкнига, 2012. 363 с.

2. Киес Р. Дж., Крузе П. В., Патли Э. Г., Лонг Д., Цаиккер Г. Р., Милтон А. Ф., Tейч М. К. Фотоприемники видимого и ИК диапазонов / перевод с английского В. И. Стафеева. Москва: Радио и связь, 1985. 328 с.

3. Смирнов В. И. Физика полупроводниковых приборов: учебное пособие Ульяновск: УлГТУ, 2022. 203 с.

4. Ариас Е. А., Гаврушко В. В. Криогенный фотоприемник с изменяемой спектральной характеристикой // Вестник НовГУ. 2022. 3(128). 75-77. DOI: 10.34680/2076-8052.2022.3(128).75-77

5. Гаврушко В. В., Ионов А. С., Кадриев О. Р., Ласткин В. А. Кремниевые дифференциальные фотоприемники. Технология, характеристики, применение // Журнал технической физики. 2023. 93(9). 1353-1604.

6. Рывкин С. М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. Москва: Физматгиз, 1963. 494 с.

7. Практикум по полупроводникам и полупроводниковым приборам / под редакцией К. В. Шалимовой. Москва: Высшая школа, 1967. 464 с.

8. Шутов Д. А., Ситанов Д. В. Методы исследований материалов и структур: лабораторный практикум. Иваново: Ивановский государственный химикотехнологический университет, 2009. 84 с.

9. Битюрин Ю. А., Оболенский С. В., Мельников А. С., Демарина Н. В., Волкова Е. В., Пузанов А. С. Измерение времени жизни и диффузионной длины неосновных носителей заряда в полупроводниках: практикум. Нижний Новгород: Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, 2011. 21 с.

10. Павлов Л. П. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов: учебник / 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Высш. школа, 1987. 239 с.

11. Попов В. М. Определение диффузионной длины неосновных носителей заряда в полупроводнике по динамическим неравновесным вольт-амперным характеристикам МДП структур // Физика и техника полупроводников. 2014. 48(7). 902-908.

12. Субашиев В. К. Вентильный фотоэффект на р-п переходе при произвольной функции генерации // Физика твердого тела. 1961. 3(12). 3571-3580.

13. Волков А. С., Гуткин А. А., Кумеков С. Е. Ударная ионизация электронами в InSb // Физика и техника полупроводников. 1970. 4(6). 1856-1860.

14. Гим Гван Дё. Исследование фотоэлектрических явлений в структурах с РП-переходом на базе антимонида индия. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. 01.04.10. Ленинград, 1984. 221 с.