Дослідження коефіцієнта збирання носіїв заряду кремнієвих p-i-n фотодіодів
Анотація
В статті досліджено коефіцієнт збирання неосновних носіїв заряду кремнієвих p-i-n фотодіодів та вплив на нього окремих технологіних чинників. Встановлено, що значний вплив на значення коефіцієнта збирання має дифузійна довжина неосновних носіїв заряду та питомий опір матеріалу, оскільки при збільшенні даних параметрів зростає область збирання фотогенерованих носіїв заряду. Також встановлено, що ефективним методом підвищення коефіцієнта збирання фотодіодів є забезпечення товщини високоомної області фотодіода рівною сумі дифузійної довжини неосновних носіїв заряду та ширини області просторового заряду. Досліджено вплив концентрації легуючих домішок на значення чутливості та коефіцієнта збирання. Встановлено, що на відміну від розрахункових даних, в яких коефіцієнт збирання зростає при зниженні концентрації фосфору та бору, в експериментальних даних, при зниженні концентрації домішок, чутливість, а відповідно і коефіцієнт збирання зменшуються внаслідок зниження міри гетерування та, як наслідок, зниження ширини області просторового заряду та дифузійної довжини неосновних носіїв заряду.
Завантаження
Посилання
C.M. Proctor, M. Kuik, and T.Q. Nguyen, Progress in Polymer Science, 38(12), 1941 (2013). https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2013.08.008
B. Yang, F. Zhang, J. Chen, S. Yang, X. Xia, T. Pullerits, and K. Han, Advanced Materials, 29(40), 1703758 (2017). https://doi.org/10.1002/adma.201703758
A. Yazmaciyan, P. Meredith and A. Armin, Advanced Optical Materials, 7(8), 1801543 (2019). https://doi.org/10.1002/adom.201801543
S. Singh, S. Kumar and M. Deo, Opt. Quant. Electron., 55, 846 (2023). https://doi.org/10.1007/s11082-023-05127-7
S. Zie, Physics of semiconductor devices, (Mir, Moscow, 1984). (in Russian).
M.S. Kukurudziak, and E.V. Maistruk, Semicond. Sci. Technol. 38, 085007 (2023). https://doi.org/10.1088/1361-6641/acdf14
K.O. Boltar, I. V. Chinareva, A.A. Lopukhin and N.I. Yakovleva, Appl. Phys. 5, 10 (2013).
S. Zhang, Y. Yao, and D. Hu, Energies, 12(6), 1168 (2019). https://doi.org/10.3390/en12061168
S.B. Khan, S. Irfan, Z. Zhuanghao, and S.L. Lee, Materials, 12(9), 1483 (2019). https://doi.org/10.3390/ma12091483
M.S. Kukurudziak and E.V. Maistruk, in: Fifteenth International Conference on Correlation Optics, 121261V (SPIE, Chernivtsi, 2021). https://doi.org/10.1117/12.2616170
M.S. Kukurudziak, Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 25(4), 385 (2022). https://doi.org/10.15407/spqeo25.04.385
A.V. Igo, Optics and Spectroscopy, 128, 1125-1130 (2020). https://doi.org/10.1134/S0030400X20080135
M.S. Kukurudziak, and E.V. Maistruk, in: 2022 IEEE 3rd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek) (IEEE, Kharkiv,
, pp. 1-6. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek57572.2022.9916420
M.S. Kukurudziak, East Eur. J. Phys. 2, 311 (2023), https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-2-36
N. M. Tugov, B.A. Glebov, and N. A. Charykov, Semiconductor devices: Textbook for universities, edited by V.A. Labuntsov, (Energoatomizdat, Moscow, 1990). (in Russian)
N.I. Koshkin, and M.G. Shirkevich, Handbook of Elementary Physics, (State Publishing House of Physical and Mathematical Literature, Moscow, 1962). (in Russian)
L.K. Buzanova, and A.Y. Gliberman, Semiconductor photodetectors (Energia, Moscow, 1976). (in Russian)
A.V. Fedorenko, Technology and design in electronic equipment, 17(3–4), 17 (2020).
https://doi.org/10.15222/ TKEA2020.3-4.17 (in Ukrainian)
M.S. Kukurudziak, Surface Chemistry, Physics and Technology, 14(1), 42 (2023). https://doi.org/10.15407/hftp14.01.042 (in Ukrainian)
A.A. Ascheulov, Y.G. Dobrovolsky and V.M. Godovanyuk. Scientific Bulletin of Chernivtsi University, 32, 135-142 (1998).
K. Ravey, Defects and impurities in semiconductor silicon, (Trans.), edited by G.N. Gorina, (Mir, Moscow, 1984). (in Russian).
Авторське право (c) 2024 Микола С. Кукурудзяк, Едуард В. Майструк
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
