InP / InGaAs-Halbleiterwafer für PIN-NIR-Diodendetektor
Da der III-V-Halbleiter InP / InGaAs solche Vorteile wie direkte Bandstruktur, hohe Elektronenmobilität, einstellbare Bandlücke, lange Absorptionswellenlänge (920 nm ~ 1700 nm) aufweist, wird er häufig in optoelektronischen Hochgeschwindigkeitsgeräten und Hochleistungs-Mikrowellengeräten verwendet im nahen Infrarotbereich. Transistoren aus InP/InGaAs-Halbleitermaterialien überwinden die Betriebsgrenze von 600 GHz, verbessern die Bandbreite von Frequenzgeräten und verleihen ihnen große Vorteile in integrierten Analog-Digital-Hybridschaltungen mit hoher Geschwindigkeit und geringem Stromverbrauch. InGaAs / InP-Halbleiterwafer werden häufig in der Weltraumfernerkundung, Prozesssteuerung, Radar- und Nachtzielerkennung eingesetzt.GANWAFERliefern kannEpi-Wachstumvon InP / InGaAs-Epi-Schichten zur Herstellung von PIN-NIR-Diodendetektoren. Die spezifische InGaAs-Waferstruktur wie folgt:
1. Spezifikationen von 3-Zoll-InP / InGaAs-Halbleiterwafern
No.1 InGaAs / InP Epitaxy GANW190717-PIN
| Schichtmaterial | Doping | Dicke |
| InP, schützende Deckschicht | intrinsisch | - - |
| P++ InGaAs | - - | ~70nm |
| InP | - - | - - |
| InGaAs | - - | - - |
| InP | - - | 100nm |
| n-InP | n dotiert | - - |
| n++ InGaAs | - - | - - |
| InP-Substrat | n+ dotiert |
No.2 InP Wafer with Epilayers for Planar Arrays of Detectors GANW210902 – PIN
| Schicht Nr. | Layer Name | Material | Thickness (um) | Doping (cm-3) |
| 7 | Contact layer | p-InGaAs | - - | - - |
| 6 | p-InP | 1.0 | - - | |
| 5 | p-InP | - - | 2 x 1018 | |
| 4 | Etch stop | p-Q1.3 | - - | - - |
| 3 | Cladding layer | p-InP | - - | - - |
| 2 | Active layer | i-Q1.55 | - - | - - |
| 1 | Buffer layer | n-InP | - - | 3 x 1018 |
| 0 | Substrat | n-InP |
2. Warum sollten PIN-Typ-Detektoren auf InGaAs/InP-Strukturen wachsen?
Die Gründe für die Entwicklung von Detektoren vom PIN-Typ auf der Basis von epitaxialen InGaAs-Halbleiterwafern sind hauptsächlich:
1) Hohe Quanteneffizienz in der InGaAs/InP-Epitaxie: Das starke elektrische Feld in der InGaAs-Absorptionsregion kann dazu führen, dass sich die photoerzeugten Träger schnell trennen und driften, wodurch die Rekombinationswahrscheinlichkeit von photoerzeugten Trägern verringert wird;
2) Die Absorptionseffizienz der PIN-Fotodiode kann verbessert werden, indem die Dicke der I-Schicht während des Wachstums des InGaAs-Halbleiters geändert wird. Wenn die I-Schicht der PIN-Fotodiode dicker und die Dotierung geringer ist, ist die Breite der Indium-Galliumarsenid-Absorptionsschicht fast gleich der Dicke der I-Schicht;
3) Es hat eine hohe Empfindlichkeit und einen geringen Stromverbrauch. Verglichen mit photoleitfähigen Detektoren hat die PIN-Photodiode einen niedrigen Dunkelstrom und kann schwache Signale erkennen. Da der Bereich mit dem eingebauten elektrischen Feld (Typ-I-Schicht) im PIN-Übergang breit ist, kann außerdem das einfallende Licht fast vollständig von der Typ-I-Schicht absorbiert und in photoerzeugte Ladungsträger umgewandelt werden. Wenn daher die InGaAs-Halbleiterdiode mit PIN-Übergang als Fotodetektor verwendet wird, kann sie eine größere Erfassungsempfindlichkeit erzielen.
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