Oblea de semiconductor InP / InGaAs para detector de diodo PIN NIR
Debido a que el semiconductor III-V InP / InGaAs tiene ventajas tales como estructura de banda directa, alta movilidad de electrones, banda prohibida ajustable, longitud de onda de absorción larga (920nm ~ 1700nm), ha sido ampliamente utilizado en dispositivos optoelectrónicos de alta velocidad y dispositivos de microondas de alta potencia. en la banda del infrarrojo cercano. Los transistores fabricados con materiales semiconductores InP/InGaAs superan el límite operativo de 600 GHz, mejorando el ancho de banda de los dispositivos de frecuencia y haciéndolos tener grandes ventajas en circuitos integrados híbridos analógicos digitales de alta velocidad y baja potencia. Las obleas de semiconductor InGaAs / InP se utilizan ampliamente en la detección remota espacial, el control de procesos, el radar y el reconocimiento nocturno de objetivos.GANWAFERes capaz de proporcionarepi-crecimientode capas epi de InP/InGaAs para fabricar detectores de diodo PIN NIR. La estructura específica de la oblea InGaAs de la siguiente manera:
1. Especificaciones de la oblea de semiconductor InP/InGaAs de 3 pulgadas
No.1 InGaAs / InP Epitaxy GANW190717-PIN
Material de la capa | dopaje | Espesor |
InP, capa protectora de recubrimiento | intrínseco | - |
P++InGaAs | - | ~70nm |
En p | - | - |
InGaAs | - | - |
En p | - | 100 nm |
n-InP | n dopado | - |
n++InGaAs | - | - |
Sustrato InP | n+ dopado |
No.2 InP Wafer with Epilayers for Planar Arrays of Detectors GANW210902 – PIN
Layer No. | 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 | sustrato | n-InP |
2. ¿Por qué hacer crecer los detectores tipo PIN en la estructura InGaAs/InP?
Las razones para el crecimiento de los detectores tipo PIN basados en obleas epitaxiales semiconductoras de InGaAs son principalmente:
1) Alta eficiencia cuántica en la epitaxia de InGaAs/InP: el fuerte campo eléctrico en la región de absorción de InGaAs puede hacer que los portadores fotogenerados se separen y se desplacen rápidamente, lo que reduce la probabilidad de recombinación de los portadores fotogenerados;
2) La eficiencia de absorción del fotodiodo PIN se puede mejorar cambiando el grosor de la capa I durante el crecimiento del semiconductor InGaAs. Cuando la capa I del fotodiodo PIN es más gruesa y el dopaje es menor, el ancho de la capa de absorción de arseniuro de indio y galio es casi igual al grosor de la capa I;
3) Tiene alta sensibilidad y bajo consumo de energía. En comparación con el detector fotoconductor, el fotodiodo PIN tiene una corriente oscura baja y puede detectar señales débiles. Además, en la unión PIN, debido a que el área con el campo eléctrico incorporado (capa tipo I) es amplia, la luz incidente puede ser absorbida casi por completo por la capa tipo I y convertida en portadores fotogenerados. Por lo tanto, cuando el diodo semiconductor InGaAs de unión PIN se utiliza como fotodetector, puede obtener una mayor sensibilidad de detección.
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