Инжекционный фотодиод на основе фоточувствительной полукристаллической пленки CdS

V. Заключение. Таким образом, впервые на основе гетероперехода nCdS – nSi создана инжекционный фотодиод, работающий в широком спектральном диапазоне при комнатной температуре. Обнаружено, что такая структура имеет высокую спектральную чувствительностью S ≈ 4700A/W при облучении лазером мощностью P=10 μW (λ=0.625 μm ) при напряжении смещения V=40V и имеет высокую интегральную чувствительностью ≈110 A/ lux(1,2·10⁴ A/W) при облучении белым светом мощностью P=2,7·10^-2 μW притом же напряжении и при температуре T=293 K. Показано, что прямая ветвь ВАХ таких фотодиодов описывается степенными зависимостями I ~ V² и I ~ V³ и в этой структуре протекающие токи определяются биполярным дрейфом носителей заряда.
Литература
1. И.Д. Анисимова, И.М. Викулин, Ф.А. Заитов, Ш.Д. Курмашев. Полупроводниковые фотоприемники, под ред. В.И. Стафеева (М, Радио и связь, 1984) гл.5. С. 101.
2. И.М. Викулин, Ш.Д. Курмашев, В.И.Стафеев. Инжекционные фотоприемники. ФТП. 2008. т. 42. №1. C. 113-127.
3. В.И. Стафеев. ФГУП НПО “Орион”. Москва. 2008. C. 103.
4. И.М. Колдаев, В.В. Лосев, Б.М. Орлов. ФТП. 1984. Т.18. C. 1316.
5. Ш.А. Мирсагатов, А.К. Утениязов. Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38. В. 1. С. 70-76.
6. Э. Фриш. Оптические методы измерений. Часть I. Издательство Ленинградского Университета. 1976. C. 126.
7. Лабораторные оптические приборы, под ред. А.А. Новицкого (М., Машиностроение. 1979. C. 132.).
8. А. Милнс, Д. Фойхт. Гетеропереходы и переходы металл-полупроводник. Под ред. проф. В.С. Вавилова, Идательство «Мир». Москва. 1975. C. 425.
9. S.M. Mahdavi, A. Irajizad, A. Azarian, R.M. Tilaki // Scientia Iranica.– 2008.–Vol. 15, № 3.– P. 360–365.
10. L.A. Patil, M.D. Mahanubhav // Bull. Mater. Sci. – 2007. – Vol. 30, № 2. – P. 141–146.
11. Чопра, К. Тонкопленочные солнечные элементы [Текст] : пер. с англ. / К. Чопра, С. Дас. – М. : Мир, 1986. – 435 с.
12. В. Н. Игумнов. И 28 Физические основы микроэлектроники: учебное пособие - изд. 2-е. Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2010. – 272 с.
13. В.В. Осипов, В.И. Стафеев. К теории длинных диодов с отрицательным сопротивлением. ФТП. I. В.12. 1795 (1967).
14. А.И. Бараненков, В.В. Осипов. Инжекционный пробой компенсированных полупроводников. ФТП. т.5 . 836 (1971).
15. А.И. Бараненков, В.В. Осипов. Вольтамперные характеристики длинных диодов из компенсированных полупроводников. ФТП. т.3. вып. 1. 39 (1969).
16. П.М. Карагеоргий – Алкалаев, А.Ю. Лейдерман. Фоточувствительность полупроводниковых структур с глубокими примесями. Ташкент,Изд. «ФАН» Узбекский ССР. 1981. C. 200.
17. Б.М. Гарин, В.И. Стафеев. Сб.трудов МФТИ. Сер. Радиотехника и электроника (М, Изд-во МФТИ, 1972) вып.2. C. 88.
18. Sh. Kurmashev, V. Stafeev, I. Vikulin. Proc. SPIE, 3182. 59(1979).


Рис.1. Вольт - амперная характеристика структуры в двойном логарифмическом масштабе в темноте и на свету: прямая ветвь (1а), на которой указаны первый (I), второй (II) и третий (III) участки; обратная ветвь (1b); при освещении белым светом с Е=4·10^-1 lux (2); при освещении лазерным лучом с λ≈625 nm мощностью 0,75mW/сm² (3)


Рис. 2. Спектральное распределение n⁺CdS – nCdS – nSi структуры.


Рис3. Распределение химических элементов n⁺CdS–nCdS-nSi структуры


Рис.4. Дифрактограмма пленок CdS, не содержащих примесь In.


Рис.5. Дифрактограмма пленок CdS, содержащих примесь In.



Рис.6. Химический состав пленок CdS.


Рис.7. Вольт-фарадная характеристика In-nCdS-nSi-In структуры при частоте f=1МHz.


Рис.8. Вольт-фарадная характеристика n⁺CdS-nCdS-nSi-структуры в координатах  при частоте f=1Мгц.



Рис.9. Зонная диаграмма структуры n⁺CdS-nCdS-nSi.

Таблица 1