SiベースのGaNPIN光検出器構造

SiベースのGaNPIN光検出器構造

III族窒化物は、優れた耐放射線性と高温特性により、極端な条件での作業に適しています。 その中で、過去10年間に、さまざまなタイプのGaNベースの光検出器(PD)の製造が報告されています。 さらに、シリコン基板の高い導電性は、シリコン(Si)エピタキシャル構造上のGaNに基づく光検出器の構築に注目を集めています。 すべての構造の中で、PIN光検出器構造は、高いブレークダウン電圧、低い暗電流、鋭いカットオフ、および高い応答性を備えたデバイスを作成します。PAM-XIAMENは、SiベースのPIN光検出器エピタキシャル構造などの半導体ウェーハを提供して、要件を満たすことができます。 ウェーハの詳細については、以下をご覧ください。https://www.powerwaywafer.com/products.html.シリコン基板上にエピタキシャル成長させた半導体光検出器構造の仕様を次に示します。

PIN光検出器構造のGaNエピタキシャルウェーハ

1.SiベースのPIN光検出器エピタキシャルウェーハ

光検出器用のNo.1GaNonSiPINエピ構造

厚さ ドーピング濃度
p++
p+ 〜500nm
n型GaN 〜5E15cm-3
n + -GaN 1um
バッファ
Si基板


No.2 Si-based GaN PIN Photodetector Epitaxial Wafer

厚さ ドーピング濃度
pGaN 0.1〜0.3um
i-GaN
nGaN 1〜1.5um 1E18〜5E18
uGaN
(Al、Ga)Nバッファー
AlNの
Si基板

2.光検出器構造デバイス用の窒化物

窒化ガリウム(GaN)とその合金材料(窒化アルミニウム、窒化アルミニウムガリウム、窒化インジウムガリウム、窒化インジウムを含む)は、バンドギャップが大きく、スペクトル範囲が広い(紫外線から赤外線フルバンドまで)、高温耐性、優れた耐食性を備えており、オプトエレクトロニクスやマイクロエレクトロニクスの分野で大きな応用価値があります。 アルxジョージア1-xN材料システムは、200〜365nmの波長範囲の光検出器材料として非常に適していることが証明されています。 この成功により、窒化物ベースの横方向または縦方向構造の光検出器が商品化されました。 光検出器の構造効率は非常に高く求められます。

3.PIN光検出器について

PIN光検出器は、光検出器のP型領域とN型領域の間に固有層の層を追加することによって形成されます。 真性層に追加される空乏領域の幅が大幅に増加するため、PIN光検出器が改善されます。 以下に説明する光検出器構造PINのPN接合は横方向であるため、横方向PIN光検出器と呼ばれます。 ラテラルPIN光検出器を作るためのSi基板はドープされていないため、基板の抵抗率が高くなります。 空乏領域は、固有のSi基板上に形成されます。 真性基板がドープされていないため、PIN光検出器は比較的広い空乏領域を持ち、したがって比較的大きな量子効率と高い応答性を持っています。

しかし、PIN光検出器の動作原理では、電界強度はPIN検出器の側面構造の表面から内部に向かって急速に減少します。つまり、電界強度の大部分は検出器の表面に集中します。 低周波数では、ラテラルPIN検出器の応答性は比較的高くなりますが、表面で生成された光生成キャリアのみが高速キャリアであり、高速で動作します。 Si基板で生成されたキャリアは、拡散運動によって電極に到達し、PIN光検出器の性能を大幅に低下させます。

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詳細については、メールでお問い合わせください。 [email protected][email protected].

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