Мас-спектрометричні дослідження в технології виготовлення багатоелементних ІЧ-фотоприймачів на основі антимоніду індію
За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року
DOI:
https://doi.org/10.15407/visn2023.02.079Ключові слова:
ІЧ-фотоприймач, мас-спектрометрія вторинних іонів, іонне легування, багатошарові наноструктуриАнотація
Розроблено чисельну процедуру розрахунків вольт-амперних характеристик, яку застосовано для аналізу InSb-діода з p-n-переходом. Визначено оптимальний профіль легування елекрично активної домішки. Показано, що для досягнення високої ефективності фотодетектування потрібно застосовувати мультиенергетичну іонну імплантацію з енергією від 20 до 200 кеВ. Відповідну технологію було реалізовано. На різних етапах процесу використовували методи мас-спектрометрії вторинних іонів, що дало можливість коригувати технологічні параметри, зокрема контролювати профілі розподілу домішок. Встановлено, що оксиди індію та антимоніду, а також сегрегація антимоніду призводять до витоків струму. Знайдено режими додаткової обробки, які знижують такі паразитні ефекти. Досліджено процеси пасивації діодних структур і показано, що оптимальними покриттями є плівки нітриду кремнію. Розроблено технологію та виготовлено експериментальні зразки фотодіодів.
Цитування:
Дубіковський О.В. Мас-спектрометричні дослідження в технології виготовлення багатоелементних ІЧ-фотоприймачів на основі антимоніду індію. Вісник НАН України. 2023. № 2. С. 79—84. https://doi.org/10.15407/visn2023.02.079
Посилання
Karim A., Andersson J.Y. Infrared detectors: Advances, challenges and new technologies. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2013. 51: 012001. https://doi.org/10.1088/1757-899X/51/1/012001
Rogalski A. Infrared detectors for the future. Acta Physica Polonica A. 2009. 116(3): 389—405. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.116.389
Downs C., Vandervelde T.E. Progress in infrared photodetectors since 2000. Sensors (Basel). 2013. 13(4): 5054—5098. https://doi.org/10.3390/s130405054
Oberemok O., Sabov T., Dubikovskyi O., Kosulya O., Melnik V., Romanyuk B., Popov V., Liubchenko O., Kladko V., Zubarev E., Pershyn Y. The elemental composition mixing in a Mo/Si multilayer structure under overheating. Materials Today: Proceedings. 2021. 35(4): 579—583. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.11.018
Liu J. Rapid thermal annealing characteristics of Be implanted into InSb. Appl. Surf. Sci. 1998. 126(3-4): 231—234. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(97)00695-8
Goltvyanskyi Yu.V., Gudymenko O.J., Dubikovskyi O.V., Liubchenko O.I., Oberemok O.S., Sabov T.M., Sapon S.V., Chunikhina K.I. Investigation of photodiode formation processes in InSb by using beryllium ion implantation. Optoelectronics and Semiconductor Technique. 2017. 52: 141—150. https://doi.org/10.15407/jopt.2017.52.141
Korotyeyev V.V., Kochelap V.O., Sapon S.V., Romaniuk B.M., Melnik V.P., Dubikovskyi O.V., Sabov T.M. Be-ion implanted p-n InSb diode for infrared applications. Modeling, fabrication and characterization. Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. 2018. 21(3): 294—306. https://doi.org/10.15407/spqeo21.03.294
