III-nitrua thích hợp để làm việc trong điều kiện khắc nghiệt do độ cứng bức xạ tuyệt vời và đặc tính nhiệt độ cao của chúng. Trong đó, việc chế tạo nhiều loại bộ tách sóng quang dựa trên GaN (PD) đã được báo cáo trong thập kỷ qua. Ngoài ra, tính dẫn điện cao của chất nền silicon đã thu hút sự chú ý đến việc xây dựng các bộ tách sóng quang dựa trên GaN trên các cấu trúc biểu mô silic (Si). Trong số tất cả các cấu trúc, cấu trúc bộ tách sóng quang PIN làm cho các thiết bị có điện áp đánh thủng cao, dòng điện tối thấp, cắt nét và độ phản hồi cao.PAM-XIAMEN có thể cung cấp các tấm bán dẫn, như cấu trúc biểu mô của bộ tách sóng quang PIN dựa trên Si để đáp ứng yêu cầu của bạn. Để biết thêm thông tin về wafer vui lòng xemhttps://www.powerwaywafer.com/products.html.Ví dụ:
1. Bộ cảm biến quang điện PIN dựa trên Si Wafer Epitaxial
GaN số 1 trên Si PIN Epistruct for Photodetector
| lớp | Độ dày | Nồng độ doping |
| p++ | – | – |
| p+ | ~ 500nm | – |
| n-GaN | – | ~ 5E15cm-3 |
| n + -GaN | 1um | – |
| đệm | – | |
| Chất nền si |
No.2 Si-based GaN PIN Photodetector Epitaxial Wafer
| lớp | Độ dày | Nồng độ doping |
| pGaN | 0,1 ~ 0,3um | – |
| i-GaN | – | – |
| nGaN | 1 ~ 1,5um | 1E18 ~ 5E18 |
| uGaN | – | |
| (Al, Ga) N đệm | – | |
| AlN | – | |
| Chất nền si |
2. Nitrides cho thiết bị cấu trúc bộ tách sóng quang
Gali nitride (GaN) và các vật liệu hợp kim của nó (bao gồm nhôm nitride, nhôm gallium nitride, indium gallium nitride, indium nitride) được đặc trưng bởi độ rộng vùng cấm lớn và dải quang phổ rộng (bao phủ từ dải cực tím đến hồng ngoại đầy đủ), khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn tốt nên có giá trị ứng dụng lớn trong lĩnh vực quang điện tử và vi điện tử. AlxGa1-xHệ vật liệu N đã được chứng minh là rất thích hợp làm vật liệu tách sóng quang trong dải bước sóng 200-365nm. Thành công này đã dẫn đến việc thương mại hóa bộ tách sóng quang cấu trúc bên hoặc dọc dựa trên nitride. Hiệu quả cấu trúc bộ tách sóng quang được yêu cầu rất cao.
3. Giới thiệu về Bộ tách sóng mã PIN
Bộ tách sóng quang PIN được hình thành bằng cách thêm các lớp nội tại giữa vùng loại P và vùng loại N của bộ tách sóng quang. Vì độ rộng của vùng suy giảm được thêm vào lớp bên trong được tăng lên đáng kể, bộ tách sóng quang PIN được cải thiện. Tiếp giáp PN của cấu trúc bộ tách sóng quang PIN được mô tả dưới đây là mặt bên, vì vậy nó được gọi là bộ tách sóng quang PIN bên. Chất nền Si để chế tạo bộ tách sóng quang PIN bên không bị pha tạp, vì vậy điện trở suất của chất nền cao. Vùng suy giảm được hình thành trên chất nền Si nội tại. Vì chất nền bên trong không được mở rộng, bộ tách sóng quang PIN có vùng suy giảm tương đối rộng, do đó có hiệu suất lượng tử tương đối lớn và độ phản hồi cao.
Tuy nhiên, đối với nguyên lý hoạt động của bộ tách sóng quang PIN, cường độ điện trường giảm nhanh chóng từ bề mặt vào bên trong cấu trúc bên của bộ tách sóng PIN, tức là phần lớn cường độ điện trường tập trung trên bề mặt của bộ tách sóng. Ở tần số thấp, độ phản hồi của bộ dò mã PIN bên tương đối cao, nhưng chỉ những sóng mang quang tạo được tạo ra ở bề mặt mới là sóng mang nhanh, có thể hoạt động với tốc độ cao. Các hạt tải điện được tạo ra trong chất nền Si tiếp cận các điện cực thông qua chuyển động khuếch tán, điều này làm suy yếu đáng kể hiệu suất của bộ tách sóng quang 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!
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.