Detektory na bazie supersieci II rodzaju InAs/GaSb dla zakresu promieniowania średniej podczerwieni

• Autorzy: Kaniewski J. , Jasik A. , Sankowska I. , Czuba K. , Papis-Polakowska E. , Jureńczyk J. , Sakowicz M. , Regiński K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2016.8.3

Warianty tytułu

EN

InAs/GaSb type II superlattice-based mid-wavelength infrared photodetectors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Fotodetektory średniej podczerwieni wykorzystywane są w wielu zastosowaniach, np. wojskowych, medycznych czy przemysłowych. W ostatnich latach supersieci II rodzaju InAs/GaSb wykazały ogromny potencjał pozwalający na zastąpienie powszechnie wykorzystywanych przyrządów bazujących na HgCdTe. Niestety pomimo starań wielu grup badawczych nadal nie udało się w pełni wykorzystać ich możliwości. W pracy zaprezentowano obecny stan technologii wytwarzania fotodetektorów na bazie supersieci II rodzaju InAs/GaSb, pracujących w zakresie od 3 do 5 μm, w Instytucie Technologii Elektronowej (ITE). Opisane zostały kolejne etapy: krystalizacja supersieci, charakteryzacja struktur epitaksjalnych, technologia przyrządów oraz charakteryzacja elektryczna i optyczna detektorów. Na koniec porównano uzyskane parametry użytkowe fotodetektorów dostępnych komercyjnie i wytwarzanych w ITE.

EN

Mid-infrared photodetectors are used in many industrial, medical and military applications. In recent years type II InAs/GaSb superlattices have shown great potential, which could allow them to substitute commonly used HgCdTe devices. Despite the effort of many research groups full capabilities of this material have not been utilized yet. In this paper an overview of type II InAs/GaSb photodetector (3–5 μm) technology in Institute of Electron Technology (IET) is presented. The following stages have been described: epitaxy of superlattices, characterization of epitaxial structures, processing and characterization of devices. At the end parameters of photodetectors manufactured in IET have been compared with those of commercially available devices.

Słowa kluczowe

PL

detektory podczerwieni; supersieci II rodzaju; InAs/GaSb

EN

infrared detectors; type II superlattice; InAs/GaSb

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 57, nr 8
• Strony: 27--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kaniewski J.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Jasik A.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Sankowska I.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Czuba K.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Papis-Polakowska E.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Jureńczyk J.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Sakowicz M.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Regiński K.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

• [1] H. Pollehn et al., 2007. “IR material research at the Army Research Laboratory,” Proc. SPIE 6542, 65420C.
• [2] J. Rothman, E. D. Borniol, P. Ballet et al., 2009. “HgCdTe APD-Focal plane array performance at DEFIR, ”In Infrared Technology and Applications XXXV, vol. 7298 of Proceedings of SPIE, pp. 729835–729845, April 2009.
• [3] A. Rogalski, 2011. Recent progress in infrared detector technologies. Infrared Phys. Technol. 54, 136-154.
• [4] A. P. Craig, A. R. J. Marshall, Z.-B. Tian, S. Krishna, 2014. Mid-infrared InAsSb-based nBn photodetectors with AlGaAsSb barrier layers - Grown on GaAs, using an interfacial misfit array, and on native GaSb, Infrared Physics & Technology 67, 210-213.
• [5] C. R. Pidgeon, C. M. Ciesla, B. N. Murdin, 1998. Supression of non-radiative processes in semiconductor mid-infrared emitters and detectors, Prog. Quant. Electr. Vol. 21, No. 5, 361-419.
• [6] C. Downs and T. E. Vandervelde, 2013. Progress in Infrared Photodetectors Since 2000, Sensors 13 5054-5098.
• [7] A. Rogalski, P. Martyniuk, 2006. InAs/GaInSb superlattices as a promising material systemfor third generation infrared detectors, Infrared Physics & Technology 48, 39-52.
• [8] C. H. Grein, P. M. Young., M. E. Flatte, H. Ehrenreich, 1998. Long wavelength InAs/InGaSb infrared detectors: Optimization of carrier lifetimes, Journal of Applied Physics 78, 7143-7152.
• [9] A. Rogalski, 2007. Material considerations for third generation infrared photon detectors, Infrared Physics & Technology 50, 240-252.
• [10] 15. F. Fuchs, L. Bürkle, R. Hamid, W. Pletschen, E. Sah, R. Kiefer, and J.Schmitz, 2001. Optoelectronic properties of photodiodes for the mid- and far-infrared based on the InAs/GaSb/AlSb materials family, Proc. SPIE 4288, 171.
• [11] T. Tansel, M. Hostut, S. Elagoz, A. Kilic, Y. Ergun, A. Aydinli, 2016. Electrical performance of InAs/AlSb/GaSb superlattice photodetectors, Superlattices and Microstructures 911-7.
• [12] V. Donchev, Tzv. Ivanov, I. Ivanov, M. Angelov, K. Germanova, 2000. High-temperature excitons in GaAs quantum wells embedded in AlAs/GaAs superlattices, Vacuum 58, 478-484.
• [13] Paul F. Fewster, 2003. “X-ray scattering from Semiconductors”, drugie wydanie, Imperial College Press.
• [14] B. D. Cullity, 1978. “Elements of x-ray diffraction”, drugie wydanie, Addison-Wesley Publishing Company 1978, strony 86-87.
• [15] E. Papis-Polakowska, J. Kaniewski, J. Szade, W. Rzodkiewicz, A. Jasik, J. Jurenczyk, Z. Orman, A. Wawro, 2014. Passivation studies of GaSb-based superlattice structures, Thin Solid Films 567, 77.
• [16] E. Papis-Polakowska, J. Kaniewski, J. Jurenczyk, A. Jasik, K. Czuba, A. E. Walkiewicz, J. Szade, 2016. Surface passivation of (100) GaSb using self-assembled monolayers of long-chain octadecanethiol AIP Advances 6, 055206.
• [17] http://www.vigo.com.pl/produkty/infrared-detectors.
• [18] http://www.hamamatsu.com/us/en/product/category/3100/index. Htmlv.