InAlSb红外光电二极管性能研究

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InAlSb红外光电二极管性能研究

朱旭波, 李墨, 陈刚, 张利学, 曹先存, 吕衍秋

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朱旭波, 李墨, 陈刚, 张利学, 曹先存, 吕衍秋. InAlSb红外光电二极管性能研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(7): 704002-0704002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0704002

引用本文:

朱旭波, 李墨, 陈刚, 张利学, 曹先存, 吕衍秋. InAlSb红外光电二极管性能研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(7): 704002-0704002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0704002

Zhu Xubo, Li Mo, Chen Gang, Zhang Lixue, Cao Xiancun, Lv Yanqiu. Study on performance of InAlSb infrared photodiode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(7): 704002-0704002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0704002

Citation:

Zhu Xubo, Li Mo, Chen Gang, Zhang Lixue, Cao Xiancun, Lv Yanqiu. Study on performance of InAlSb infrared photodiode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(7): 704002-0704002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0704002

InAlSb红外光电二极管性能研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0704002

朱旭波¹,
李墨¹,
陈刚¹,
张利学^1,2,
曹先存^1,2,
吕衍秋^1,2

1.
中国空空导弹研究院,河南洛阳 471009;
2.
红外探测器技术航空科技重点实验室,河南洛阳 471009

基金项目:

国家国际科技合作专项（2014DFR50790）

作者简介:
朱旭波(1986-),男,工程师,硕士,主要从事红外探测器用薄膜材料和器件制备方面的研究。Email:xubo613@163.com

中图分类号: TN21

Study on performance of InAlSb infrared photodiode

1.
China Airborne Missile Academy,Luoyang 471009,China;
2.
Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Infrared Detector,Luoyang 471009,China

摘要: 在InSb衬底上利用分子束外延生长了p-i-n结构的InAlSb/InSb材料，通过在吸收层和接触层之间生长宽禁带的InAlSb势垒层，验证了势垒层对耗尽层中暗电流的抑制作用。分别基于外延生长的InAlSb材料和InSb体材料，借助标准工艺制备出二极管，并对其电性能进行测量分析，研究发现：77 K温度时，在-0.1 V的外偏电压下，p+-p+-n--n+结构和p+-n--n+结构InAlSb器件的反偏电流分别为3.410-6 Acm-2和7.810-6 Acm-2。基于p+-p+-n--n+结构研制的InAlSb二极管的暗电流保持在一个很低的水平，这为提高红外探测器的工作温度提供了重要基础。
- InAlSb /
- InSb /
- 钝化 /
- 高工作温度 /
- 红外探测器
Abstract: The InAlSb/InSb material of p-i-n structure was grown by Molecular Beam Epitaxy(MBE) on(100) InSb substrate. The current suppression effect of the barrier layer on the dark current was verified by growing a barrier layer with a wide gap between the absorber layer and the contact layer. The electrical properties of photodiode fabricated by InAlSb epitaxial material were compared with that of traditional InSb bulk material. When the external bias voltage is -0.1 V, the reverse bias current of p+-p+-n--n+ InAlSb device and p+-n--n+ InAlSb device is 3.410-6 Acm-2 and 7.810-6 Acm-2 at 77 K, respectively. The p+-p+-n--n+ InAlSb device suppresses the dark current at a very low level. It provides an important foundation for improving operating temperature of the infrared detector.
- InAlSb /
- InSb /
- passivation /
- high operating temperature /
- infrared detector

[1]	Ashley T. Higher operating temperature, high performance infrared focal plane arrays[C]//SPIE, 2004, 5359:89-100.
[2]	Klin O. Molecular beam epitaxy grown In1-xAlxSb/InSb structures for infrared detectors[J]. J Vac Sci Technol B, 2006, 24(3):1607-1615.
[3]	Chen Gang, Sun Weiguo, Lv Yanqiu. Progress of high operating temperature InAlSb infrared detectors[J]. Infrared, 2016, 37(2):1-6. (in Chinese)陈刚, 孙维国, 吕衍秋. 高工作温度InAlSb红外探测器的研究进展[J]. 红外, 2016, 37(2):1-6.
[4]	Ashley T, Burke T M, Emeny M T, et al. Epitaxial InSb for elevated temperature operation of large IR focal[C]//SPIE, 2003, 5074:99-102.
[5]	Nesher O, Klipstein P C. High-performance IR detectors at SCD present and future[C]//SPIE, 2005, 5957:59570S.
[6]	Glozman A, Harush E, Jacobsohn E, et al. High per-formance InAlSb MWIR detectors operating at 100 K and beyond[C]//SPIE, 2006, 6206:62060M.
[7]	Mailhiot C, Smith D L. Long-wavelength infrared detectors based on strained InAs-Ga1-xInxSb Type-Ⅱ superlattices[J]. J Vac Sci Technol A, 1989, 7(2):445-449.
[8]	Shang Lintao, Liu Ming, Xing Weirong, et al. MBE growth and optimization of low Al component In1-xAlxSb film[J]. Laser Infrared, 2014, 44(10):1115-1118. (in Chinese)尚林陶, 刘铭, 邢伟荣, 等. 低Al组分In1-xAlxSb薄膜的MBE生长和优化[J]. 激光与红外, 2014, 44(10):1115-1118.
[9]	Liu Ming, Zhou Peng, Shang Lintao, et al. Research on quality of InAlSb/InSb crystal grown by molecular beam epitaxy[J]. Infrared, 2014, 35(11):15-19. (in Chinese)刘铭, 周朋, 尚林涛, 等. 分子束外延InAlSb/InSb晶体的质量研究[J]. 红外, 2014, 35(11):15-19.
[10]	Eftekhari G. Eletrical properties of sulfur-passivated Ⅲ-V compound devices[J]. Vacuum, 2002, 67(1):81-90.
[11]	Antoni Rogalski. Infrared Detectors[M]. Translated by Zhou Haixian, Cheng Yufang. Beijing:China Machine Press, 2014. (in Chinese)
[12]	Hood A, Razeghi M, Aifer E H, et al. On the performance and surface passivation of type Ⅱ InAs/GaSb superlattice photodiodes for the very-long-wavelength infrared[J]. Appl Phys Lett, 2005, 87(15):151113.
[13]	He Kai. Electrical Characterization technique of HgCdTe infrared photovoltaic detectors[D]. Beijing:University of Chinese Academy of Sciences, 2015:47-49. (in Chinese)何凯. 碲镉汞红外光伏探测器电学性能表征技术研究[D]. 北京:中国科学院大学, 2015:47-79.

[1]	王军, 何美誉, 韩兴伟, 韩超, 韩嘉悦. 局域场增强石墨烯近红外光电探测器（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210823-1-20210823-8. doi: 10.3788/IRLA20210823
[2]	马旭, 李云雪, 黄润宇, 叶海峰, 侯泽鹏, 史衍丽. 短波红外探测器的发展与应用（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210897-1-20210897-12. doi: 10.3788/IRLA20210897
[3]	郝宏玥, 吴东海, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 牛智川. 高性能锑化物超晶格中红外探测器研究进展（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20220106-1-20220106-10. doi: 10.3788/IRLA20220106
[4]	杨超伟, 赵鹏, 黄伟, 秦强, 何天应, 李红福, 浦同俊, 刘艳珍, 熊伯俊, 李立华. 高工作温度p-on-n中波碲镉汞红外焦平面器件研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220150-1-20220150-5. doi: 10.3788/IRLA20220150
[5]	许航瑀, 王鹏, 陈效双, 胡伟达. 二维半导体红外光电探测器研究进展（特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211017-1-20211017-14. doi: 10.3788/IRLA20211017
[6]	吴峰, 戴江南, 陈长清, 许金通, 胡伟达. GaN基多量子阱红外探测器研究进展（特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211020-1-20211020-15. doi: 10.3788/IRLA20211020
[7]	黄一彬, 王英, 朱颖峰, 魏超群, 孙鸿生, 董黎. 红外探测器杜瓦封装多余物的衍射分析及控制 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200177-1-20200177-6. doi: 10.3788/IRLA20200177
[8]	余黎静, 唐利斌, 杨文运, 郝群. 非制冷红外探测器研究进展（特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211013-1-20211013-15. doi: 10.3788/IRLA20211013
[9]	覃钢, 吉凤强, 夏丽昆, 陈卫业, 李东升, 孔金丞, 李艳辉, 郭建华, 袁绶章. 碲镉汞高工作温度红外探测器 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200328-1-20200328-11. doi: 10.3788/IRLA20200328
[10]	陈刚, 李墨, 吕衍秋, 朱旭波, 曹先存. 分子束外延InAlSb红外探测器光电性能的温度效应 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204003-1204003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.1204003
[11]	汪洋, 刘大福, 徐勤飞, 王妮丽, 李雪, 龚海梅. 不同结构红外光导探测器组件光串分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 404001-0404001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0404001
[12]	李强, 陈立恒. 复杂外热流条件下红外探测器组件热设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 904002-0904002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0904002
[13]	刘家琛, 唐鑫, 巨永林. 微型红外探测器组件快速冷却过程数值模拟分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 816-820.
[14]	孙志远, 常松涛, 朱玮. 中波红外探测器辐射定标的简化方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2132-2137.
[15]	王雯, 张小雷, 吕衍秋, 司俊杰. Si基InSb红外焦平面阵列探测器的研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1359-1363.
[16]	骆守俊, 彭晴晴, 郭亮. 红外探测器内部颗粒物对图像的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 590-594.
[17]	吴思捷, 赵晓蓓, 杨东升, 闫杰. 激光辐照对红外探测器的损伤 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1184-1188.
[18]	刘炜. 两种氧化方法对InSb探测器钝化效果的研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1815-1818.
[19]	徐庆庆, 陈建新, 周易, 李天兴, 金巨鹏, 林春, 何力. InAs/GaSb II类超晶格中波红外探测器 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 7-9.
[20]	曹家强, 吴传贵, 彭强祥, 罗文博, 张万里, 王书安. 硅基PZT 热释电厚膜红外探测器的研制 . 红外与激光工程, 2011, 40(12): 2323-2327.

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InAlSb红外光电二极管性能研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0704002

1. 中国空空导弹研究院,河南洛阳 471009;

2. 红外探测器技术航空科技重点实验室,河南洛阳 471009

作者简介:
朱旭波(1986-),男,工程师,硕士,主要从事红外探测器用薄膜材料和器件制备方面的研究。Email:xubo613@163.com

收稿日期: 2016-11-11
修回日期: 2016-12-03
刊出日期: 2017-07-25

基金项目:

国家国际科技合作专项（2014DFR50790）

中图分类号: TN21

关键词:

摘要: 在InSb衬底上利用分子束外延生长了p-i-n结构的InAlSb/InSb材料，通过在吸收层和接触层之间生长宽禁带的InAlSb势垒层，验证了势垒层对耗尽层中暗电流的抑制作用。分别基于外延生长的InAlSb材料和InSb体材料，借助标准工艺制备出二极管，并对其电性能进行测量分析，研究发现：77 K温度时，在-0.1 V的外偏电压下，p+-p+-n--n+结构和p+-n--n+结构InAlSb器件的反偏电流分别为3.410-6 Acm-2和7.810-6 Acm-2。基于p+-p+-n--n+结构研制的InAlSb二极管的暗电流保持在一个很低的水平，这为提高红外探测器的工作温度提供了重要基础。

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