探測器暗電流綜述報告(更新版)
【正文】 膜,既解決了芯片表面鈍化問題,又保證了光電探測器的高光靈敏度；溫度上升會使半導(dǎo)體材料帶隙變窄,可能導(dǎo)致Voc下降[2]。 為簡化問題,設(shè)Rs= Rsh。但是,溫度高于20℃后,光電流隨溫度增加的變化很小,甚至在升溫時電流值略有下降。此電流產(chǎn)生的可能原因是該樣品在H3 PO4/ H2 O2 腐蝕臺面時腐蝕速率稍大, 側(cè)向鉆蝕較明顯, 這會影響鈍化層的淀積, 使部分有源區(qū)側(cè)壁沒有覆蓋到鈍化層, 而磁控濺射制作電極時, 金屬與這些沒有受到鈍化保護的有源區(qū)形成肖特基勢壘。三者存在著一定的比例關(guān)系,在反向偏壓為5 V時三者比例為1∶∶,在反向偏壓為20 V時,三者的比例為1∶∶,與其結(jié)面積之比1∶4∶9有較好的相關(guān)性,這說明對我們的器件結(jié)區(qū)的暗電流在總暗電流中仍起主要作用,但表面和壓焊電極的漏電也有一定影響。綜合以上分析可以看出,在反向偏置低壓時探測器的暗電流主要由產(chǎn)生復(fù)合電流構(gòu)成,偏壓再增大時,帶與帶間隧道電流對暗電流的貢獻起主要作用,。所以一般在器件結(jié)構(gòu)中采用寬禁帶的半導(dǎo)體層來制作帽層以減小表面暗電流。但是,溫度高于20℃后,光電流隨溫度增加的變化很小,甚至在升溫時電流值略有下降。器件在工作時,反向偏置電壓使耗盡層從`一結(jié)一直擴散到二一邊界。雪崩光電二極管,具有增益高固有增益可達,靈敏度高、響應(yīng)速度快的特點,因而可用于檢測高速調(diào)制的脈沖位置調(diào)制光信號。光電探測器基本原理光電檢測是將檢測的物理信息用光輻射信號承載,檢測光信號的變化,通過信號處理變換,得到檢測信息。 PIN光探測器的工作原理在PD的PN結(jié)間加入一層本征（或輕摻雜）半導(dǎo)體材料（I區(qū)），就可增大耗盡區(qū)的寬度，減小擴散作用的影響，提高響應(yīng)速度。為保證載流子在整個光敏區(qū)的均勻倍增,必須采用摻雜濃度均勻并且缺陷少的襯底材料,同時在結(jié)構(gòu)上采用“保護環(huán)”,其作用是增加高阻區(qū)寬度,減小表面漏電流避免邊緣過早擊穿,所以有保護環(huán)的APD，有時也稱為保護環(huán)雪崩光電二極管。載流子濃度對器件的暗電流影響：在反向偏置低壓時探測器的暗電流主要由產(chǎn)生復(fù)合電流構(gòu)成,偏壓再增大時,帶與帶間隧道電流對暗電流的貢獻起主要作用,且光吸收層的載流子濃度對器件的暗電流有很大的影響。這里所模擬的器件是基于我們實際研制的p+in+異質(zhì)結(jié)臺面結(jié)構(gòu),p區(qū)為重摻雜InP層,InP材料ni較小,擴散電流與n2i成正比,所以,p區(qū)向耗盡層的擴散電流可忽略不計,在此,。其中τeff,Θ,S,C1,C2為可調(diào)參數(shù)。343樣品A 、B 和C 的有效電阻Reff 分別為0 .14 、0 .32和0 .36 MΩ, 依次遞增, 這大體上能夠反映材料內(nèi)部的性能。本節(jié)小結(jié)：PIN 探測器在室溫下的暗電流特性。Rsh表示旁路電阻。Rs主要是高阻區(qū)(低摻雜區(qū))體串聯(lián)電阻,在溫度較低時,低摻雜區(qū)存在較嚴重的載流子凍結(jié)效應(yīng)[1],使材料電導(dǎo)率減小,電阻率或體電阻增加
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