III-нитриды подходят для работы в экстремальных условиях благодаря своей отличной радиационной стойкости и высокотемпературным свойствам. При этом за последнее десятилетие сообщалось о производстве различных типов фотодетекторов (ФД) на основе GaN. Кроме того, высокая проводимость кремниевой подложки привлекла внимание к созданию фотоприемников на основе GaN на кремниевых (Si) эпитаксиальных структурах. Среди всех структур структура фотодетектора PIN создает устройства с высоким напряжением пробоя, низким темновым током, резкой отсечкой и высокой чувствительностью.PAM-XIAMEN может предоставить полупроводниковые пластины, такие как эпитаксиальная структура PIN-фотодетектора на основе кремния, чтобы удовлетворить ваши требования. Чтобы получить больше информации о вафлях, пожалуйста, просмотритеhttps://www.powerwaywafer.com/products.html.Например, приведены характеристики структур полупроводниковых фотоприемников, эпитаксиально выращенных на кремниевой подложке:
1. Эпитаксиальная пластина фотодетектора PIN на основе кремния
GaN на Si PIN-эпиструктура № 1 для фотодетектора
| Слой | Толщина | Концентрация допинга |
| p++ | – | – |
| p+ | ~ 500 нм | – |
| н-GaN, | – | ~5E15см-3 |
| n+-GaN | 1um | – |
| буфер | – | |
| Si подложка |
No.2 Si-based GaN PIN Photodetector Epitaxial Wafer
| Слой | Толщина | Концентрация допинга |
| pGaN | 0,1~0,3 мкм | – |
| i-GaN | – | – |
| nGaN | 1 ~ 1,5 мкм | 1E18~5E18 |
| uGaN | – | |
| (Al, Ga) N буфер | – | |
| AlN | – | |
| Si подложка |
2. Нитриды для устройства структуры фотоприемника
Нитрид галлия (GaN) и сплавы на его основе (включая нитрид алюминия, нитрид алюминия-галлия, нитрид индия-галлия, нитрид индия) характеризуются большой шириной запрещенной зоны и широким спектральным диапазоном (охватывающим полный диапазон от ультрафиолетового до инфракрасного), высокой термостойкостью и хорошая коррозионная стойкость, что делает его важным для применения в области оптоэлектроники и микроэлектроники. АльxДжорджия1-хСистема материалов N оказалась очень подходящей в качестве материала фотодетекторов в диапазоне длин волн 200-365 нм. Этот успех привел к коммерциализации фотодетекторов с поперечной или вертикальной структурой на основе нитрида. КПД структуры фотоприемника требуется очень высокий.
3. О PIN-фотодетекторе
PIN-фотодетектор формируется путем добавления слоев собственных слоев между областью P-типа и областью N-типа фотодетектора. Поскольку ширина обедненной области, добавляемой к собственному слою, значительно увеличивается, фотодетектор ПИН улучшается. PN-переход фотодетекторной структуры PIN, описанный ниже, является латеральным, поэтому он называется латеральным фотодетектором PIN. Кремниевая подложка для изготовления бокового PIN-фотоприемника не легирована, поэтому удельное сопротивление подложки высокое. Обедненная область формируется на собственной кремниевой подложке. Поскольку внутренняя подложка не легирована, фотодетектор PIN имеет относительно широкую область истощения и, следовательно, имеет относительно большую квантовую эффективность и высокую чувствительность.
Однако для принципа работы PIN-фотодетектора напряженность электрического поля быстро уменьшается от поверхности к внутренней части боковой структуры PIN-детектора, то есть большая часть напряженности электрического поля сосредоточена на поверхности детектора. На низких частотах чувствительность бокового PIN-детектора относительно высока, но только фотогенерированные носители, генерируемые на поверхности, являются быстрыми носителями, которые могут работать с высокой скоростью. Носители, генерируемые в кремниевой подложке, достигают электродов за счет диффузионного движения, что сильно снижает эффективность работы ПИН-фотодетектора.
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!
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресу victorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.