Введение
Глава 1. Полупроводниковые узкозонные соединения А3В5 и фотодиоды на их основе для спектрального диапазона 1.6-5 мкм (литературный обзор) 15
1.1. Физические принципы работы фотодиодов, параметры, режимы работы 15
1.2. Режимы работы фотодиодов 30
1.3. Полупроводниковые узкозонные материалы A3В5 подходящие для создания фотопримников в спектральном диапазоне 2-5 мкм и их свойства 32
1.4. Фотопримники для среднего ИК-диапазона на основе узкозонных соединений A3В5 37
1.5. Конструкции быстродействующих фотопримников 44
1.6. Выводы 50
Глава 2. Методы исследования параметров фотодиодных гетероструктур и фотодиодов 53
2.1. Объекты исследования 53
2.2. Исследование вольт-амперных характеристик фотодиодов 53
2.3. Исследование вольт-фарадных характеристик фотодиодов 55
2.4. Исследование спектральных характеристик фотодиодов 56
2.5. Исследование быстродействия фотодиодов 57
2.6. Метод исследования магнитотранспортных свойств слов
фотодиодных гетероструктур 58
Глава 3. Создание и исследование быстродействующих p-i-n фото диодов для спектрального диапазона 1.0-2.4 мкм на основе гетероструктуры GaSb/GalnAsSb/GaAlAsSb 61
3.1. Основные факторы ограничивающие быстродействие p-i-n фотодиодов 3.2. Быстродействующие фотодиоды меза-конструкции на основе GaInAsSb 67
3.2.1. Технология создания фотодиодов 70
3.2.2. Электрические свойства фотодиодов 75
3.2.3. Фотоэлектрические свойства фотодиодов 76
3.2.4. Быстродействие фотодиодов на основе гетероструктуры GaSb/GaInAsSb/GaAlAsSb 78
3.3. Фотодиоды с разделенными чувствительной (диаметр 50 мкм) и контактной мезами, соединнными фронтальным мостиковым металлическим контактом 79
3.3.1. Технология создания сверхбыстродействующих фотодиодов 80
3.3.2. Электрические свойства фотодиодов 87
3.3.3. Фотоэлектрические свойства фотодиодов 92
3.3.4. Быстродействие фотодиодов 93
3.4. Выводы 95
Глава 4. Разработка и создание фотодиодов для спектрального диапазона 1.5-3.8 мкм на основе гетероструктур InAs/InAsSbP и для спектрального диапазона 1.0-4.9 мкм на основе гетероструктур InAsSb/InAsSbP 97
4.1. Фотодиоды для спектрального диапазона 1.5-3.8 мкм на основе гетероструктуры InAs/InAsSbP 97
4.1.1. Технология создания фотодиодов 97
4.1.2. Свойства, параметры и характеристики фотодиодов 98
4.2. Разработка фотодиодов на основе гетероструктур InAsSb/InAsSbP для спектрального диапазона 1.0-4.9 мкм 102
4.2.1. Технология создания фотодиодов 103
4.2.1. Результаты исследования фотодиодной гетероструктуры InAsSb/InAsSbP методом Кельвин-зонд микроскопии 106
4.2.2. Электрические свойства фотодиодов на основе гетероструктур InAsSb/InAsSbP 111
4.2.3. Фотоэлектрические свойства фотодиодов на основе гетероструктур InAsSb/InAsSbP 112
4.2.3. Повышение квантовой чувствительности фотодиодов на основе гетероструктуры InAs/InAsSb/InAsSbP 113
4.2.4. Оценка быстродействия фотодиодов на основе гетероструктур InAsSb/InAsSbP 121
4.3. Выводы 122
Глава 5. Разработка и создание фотодиодов на основе квантово размерных гетероструктур узкозонных соединений A3B5 для спектрального диапазона 1.6-5.0 мкм 124
5.1. Фотодиоды на основе квантово-размерных гетероструктур InAs/AlSb/InAsSb/AlSb/GaSb с глубокими квантовыми ямами 124
5.1.1. Технология создания фотодиодов 125
5.1.2. Исследование магнитотранспортных свойств слов
гетероструктур с глубокими квантовыми ямами AlSb/InAsSb/AlSb 126
5.1.3. Электрические свойства фотодиодов 127
5.1.4. Оценка быстродействия фотодиодов 131
5.1.5. Фотоэлектрические свойства фотодиодов 132
5.2. Фотодиоды на основе GaSb с глубокой квантовой ямой Al(As)Sb/InAsSb/Al(As)Sb 134
5.2.1. Технология создания фотодиодов 135
5.2.2. Электрические свойства фотодиодов 136
5.2.3. Электролюминесцентные и фотоэлектрические свойства фотодиодов 138
5.2.4. Лавинное умножение в фотодиодах за счт ударной ионизации носителей на скачке потенциала 142
5.2.5. Оценка быстродействие фотодиодов 143
5.3. Выводы 145
Заключение 148
Список литературы 156
