III-nitrides مناسبة للعمل في الظروف القاسية بسبب صلابتها الإشعاعية الممتازة وخصائص درجات الحرارة العالية. في هذا الصدد ، تم الإبلاغ عن تصنيع أنواع مختلفة من أجهزة الكشف الضوئي (PDs) القائمة على GaN خلال العقد الماضي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الموصلية العالية لركيزة السيليكون قد لفتت الانتباه إلى بناء أجهزة الكشف الضوئية على أساس GaN على هياكل السيليكون (Si) فوق المحور. من بين جميع الهياكل ، تجعل بنية جهاز الكشف الضوئي PIN أجهزة ذات جهد انهيار عالٍ ، تيار داكن منخفض ، قطع حاد ، واستجابة عالية.يمكن أن توفر PAM-XIAMEN رقاقات أشباه الموصلات ، مثل الهيكل الفوقي للكاشف الضوئي PIN القائم على Si لتلبية متطلباتك. للحصول على مزيد من المعلومات عن الرقائق يرجى الاطلاع عليهاhttps://www.powerwaywafer.com/products.html.يتم سرد مواصفات هياكل أجهزة الكشف الضوئية لأشباه الموصلات المزروعة فوق المحاور على ركيزة من السيليكون على سبيل المثال:
1. الكاشف الضوئي فوق المحور PIN القائم على Si
رقم 1 GaN على Si PIN Epistructure للكاشف الضوئي
| طبقة | سماكة | تركيز المنشطات |
| p++ | – | – |
| p+ | ~ 500 نانومتر | – |
| n-GaN | – | ~ 5E15 سم-3 |
| ن + -GaN | 1um | – |
| متعادل | – | |
| الركيزة سي |
No.2 Si-based GaN PIN Photodetector Epitaxial Wafer
| طبقة | سماكة | تركيز المنشطات |
| pGaN | 0.1 ~ 0.3 ميكرومتر | – |
| i-GaN | – | – |
| nGaN | 1 ~ 1.5 ميكرومتر | 1E18 ~ 5E18 |
| uGaN | – | |
| (آل ، جا) ن عازلة | – | |
| AlN | – | |
| الركيزة سي |
2. النتريدات لجهاز هيكل جهاز كشف الضوء
نيتريد الغاليوم (GaN) ومواده السبائكية (بما في ذلك نيتريد الألومنيوم ، نيتريد الغاليوم الألومنيوم ، نيتريد الغاليوم الإنديوم ، نيتريد الإنديوم) تتميز بفجوة نطاقها الكبيرة ونطاقها الطيفي الواسع (الذي يغطي النطاق الكامل من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء) ، ومقاومة درجات الحرارة العالية و مقاومة جيدة للتآكل ، مما يجعلها ذات قيمة تطبيق كبيرة في مجال الإلكترونيات الضوئية والإلكترونيات الدقيقة. آلxجا1-سلقد أثبت نظام المواد N أنه مناسب جدًا كمواد كاشف ضوئي في نطاق الطول الموجي 200-365 نانومتر. وقد أدى هذا النجاح إلى تسويق الكاشف الضوئي الأفقي أو الرأسي القائم على النيتريد. مطلوب كفاءة هيكل جهاز الكشف الضوئي عالية جدا.
3. حول PIN Photodetector
يتم تكوين كاشف ضوئي PIN عن طريق إضافة طبقات من الطبقات الجوهرية بين منطقة P-type والمنطقة N-type للكاشف الضوئي. نظرًا لزيادة عرض منطقة النضوب المضافة إلى الطبقة الجوهرية بشكل كبير ، تم تحسين جهاز الكشف الضوئي PIN. تقاطع PN لهيكل PIN للكاشف الضوئي الموضح أدناه جانبي ، لذلك يطلق عليه كاشف ضوئي PIN الجانبي. ركيزة Si لصنع جهاز الكشف الضوئي الجانبي PIN غير مفتوحة ، وبالتالي فإن مقاومة الركيزة عالية. تتشكل منطقة النضوب على ركيزة Si الجوهرية. نظرًا لأن الركيزة الجوهرية غير مفتوحة ، فإن جهاز الكشف الضوئي PIN له منطقة استنفاد واسعة نسبيًا ، وبالتالي يتمتع بكفاءة كمية كبيرة نسبيًا واستجابة عالية.
ومع ذلك ، بالنسبة لمبدأ عمل الكاشف الضوئي PIN ، تنخفض شدة المجال الكهربائي بسرعة من السطح إلى الداخل في الهيكل الجانبي لكاشف PIN ، أي أن معظم شدة المجال الكهربائي تتركز على سطح الكاشف. عند الترددات المنخفضة ، تكون استجابة كاشف PIN الجانبي عالية نسبيًا ، ولكن الحاملات المتولدة ضوئيًا المتولدة على السطح هي ناقلات سريعة يمكنها العمل بمعدلات عالية. تصل الحاملات المتولدة في الركيزة Si إلى الأقطاب الكهربائية من خلال حركة الانتشار ، مما يضعف بشكل كبير أداء جهاز الكشف الضوئي PIN.
Remark：
The Chinese government has announced new limits on the exportation of Gallium materials (such as GaAs, GaN, Ga2O3, GaP, InGaAs, and GaSb) and Germanium materials used to make semiconductor chips. Starting from August 1, 2023, exporting these materials is only allowed if we obtains a license from the Chinese Ministry of Commerce. Hope for your understanding and cooperation!
لمزيد من المعلومات ، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكتروني على victorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.