Metody pasywacji nowoczesnych struktur detektorów podczerwieni

Papis-Polakowska, E.

doi:10.15199/13.2016.1.2

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Metody pasywacji nowoczesnych struktur detektorów podczerwieni

Autorzy

Papis-Polakowska E.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2016.1.2

Warianty tytułu

Passivation methods of the modern infrared photodetector structures

Języki publikacji

Abstrakty

Technologia nowoczesnych detektorów, opartych na antymonkowych supersieciach wymaga specjalnego podejścia. Z jednej strony, podyktowane jest to ich wyrafinowaną konstrukcją, z drugiej, wynika ze specyfiki chemicznej natury półprzewodników III-V, w szczególności ich oddziaływania z tlenem. W odniesieniu do materiałów antymonkowych, pasywacja, zarówno w rozumieniu poprawy morfologii powierzchni, usunięcia tlenków resztkowych, jak i zredukowania gęstości stanów powierzchniowych, jest niezbędna i stanowi zasadniczy temat artykułu. Przedstawiono przegląd stosowanych metod i technik pasywacji detektorowych struktur supersieciowych, głównie w aspekcie ich fizyczno-chemicznego działania, a także rezultaty prac prowadzonych w tym zakresie w ITE.

The modern type-II superlattice InAs/GaSb-based photodetectors require the special technological approach. This is due to both the specific reaction of GaSb and related compounds with oxygen as well as sophisticated thin strained-layer construction of IR detectors. In particular, an abrupt termination of tetrahedral GaSb and InAs crystal lattices along a given plane to form a surface leads to the formation of native oxides, and the traps at the oxide/semiconductor interface. These traps introduce energy states within the semiconductor energy gap, resulting in the Fermi level being pinned near midgap, thereby increasing the surface leakage current. Thus, in order to eliminate these problems and improve overall device performance the surface passivation is absolutely necessary. The review of the different passivation methods and techniques has been presented. The results of the research on the type-II InAs/GaSb infrared photodetectors carried out in ITE are presented as well.

Słowa kluczowe

supersieć InAs/GaSb detektor podczerwieni pasywacja powierzchnia

type II superlattices InAs/GaSb photodetector passivation surface states

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

Rocznik

2016

Tom

Vol. 57, nr 1

Strony

10--17

Opis fizyczny

Bibliogr. 42 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Papis-Polakowska E.

Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

[1] Saihalasz G.A., Tsu R., Esaki L., Appl. Phys. Lett. 30, (12), 651 (1977).
[2] Smith D.L., Mailhiot C., J. Appl. Phys. 62 (6), 2545 (1987).
[3] Johnson J.L., Samoska L.A., Gossard A.C., Merz J.L., Jack M.D., Chapman G.H., Baumgratz B.A., Kosai K., Johnson S.M., J. Appl. Phys. 80, 1116 (1996).
[4] Zheng L., Tidorow M., Aitcheson L., O’Connor J., Brown S., Proc. of SPIE 7660. 76601E-1 (2010).
[5] Papis-Polakowska E., Kaniewski J., Szade J., Rzodkiewicz W., Jasik A.., Reginski K., Wawro A., Thin Solid Films, 522, 223 (2012).
[6] Dutta P.S., Bhat K.L., J. Appl. Phys. 81, 5821 (1997).
[7] Papis-Polakowska E., Electron. Technol. – Internet Journal, 37/38, 1–34 (2005/2006) http:/www.ite.waw.pl/etij/pdf/ 37_38-04a.
[8] Gin A., Wei Y., Bae J., Hood A., Nah J., Razeghi M., Thin Solid Films, 447–448, 489 (2004).
[9] Hood A., Razeghi M., Aifer E., Brown G., Appl. Phys Lett. 87, 151113 (2005).
[10] Delaunay P.Y., Hood A., Nguyen B.M., Hoffman D., Wei Y., Razeghi M., Appl. Phys. Lett., 91, 091112 (2007).
[11] Rehm R., Walthner M., Fuchs F., Schmitz J., Fleissner J., Appl. Phys Lett., 86, 173501 (2005).
[12] Gin A., Wei Y., Hood A., Bajowala A., Yazdanpanah V., Razeghi M., Appl. Phys. Lett. 84 (12), 2037 (2004).
[13] Plis E., Rodriguez J.B., Lee S.J., Krishna S., Electronics Letters, 42 (21) (2006).
[14] Hoffmann J., Lehnert T., Hoffmann D., Fouckhardt H., Semicond. Sci. Technol. 24 1 (2009).
[15] Papis E., Piotrowska A., Kamińska E., Golaszewska K., Kruszka R., Piotrowski T.T., Rzadkiewicz W., Szade J., Winiarski A., Wawro A., Physica Status Solidi C, 4, 1448 (2007).
[16] Piotrowski T.T., Gołaszewska K., Rutkowski J., Papis E., Kamińska E., Kruszka R., Szade J., Winiarski A., Piotrowska A., Clean Electrical Power 2007. ICCEP’ 07, International Conference on 21–23 May, 372 (2007).
[17] Papis-Polakowska E., Kaniewski J., Szade J., Rzodkiewicz W., Jasik A., Jurenczyk J., Orman Z., Wawro A., Thin Solid Films, 567, 77 (2014).
[18] Stine R., Aifer E.H., Whitman L.J., Petrovykh D.Y., Applied Surface Science, 255, 7121 (2009).
[19] Ding X., Moumanis K., Dubowski J.J., Frost E.H., Escher E., Appl. Phys. A, 83 (3), 357 (2006).
[20] Tanaka M., Sackmann E., Appl. Mater. Sci., 203 (14), (2006).
[21] Cai L., Cabassi M.A., Yoon H., Cabarcos O.M., McGuiness C.L., Flatt A.K., Allara D.L., Tour J.M., Mayer T.S., Nano Lett., 5 (12), 2365 (2005).
[22] Amro N.A., Xu S., Liu G.Y., Langmuir, 16 (7), 3006 (2000).
[23] Ashok S., Allara D.L., Nakagawa O.S., Märtensson J., Sheen C.W., Japan. J. of Appl. Phys, 30, 3759 (1991).
[24] Wieliczka D.M., Ding X., Dubowski J.J., Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, 24 (5), 1756 (2006).
[25] Ye S., Li G., Noda H., Uosaki K., Osaw M., Surf. Sci., 529 (1–2), 163 (2000).
[26] Liu Z.Y., Kuech T.F., App. Phys. Lett., 83, 2587 (2003).
[27] Salihoglu O., Muti A., Kutluer K., Tansel T., Turan R., Aydinli A., Journal of Physics D-Applied Physics, 45 (36), 365102 (2012).
[28] Papis-Polakowska E., Leonhardt E., Kaniewski J., Acta Physica Polonica A, 125, 1052 (2014).
[29] Papis-Polakowska E., Radkowski B., Lesko S., Kaniewski J., Acta Physica Polonica A, 125, 1056 (2014).
[30] Papis-Polakowska E., White R.G., Deeks C., Mannsberger M., Krajewska A., Strupinski W., Plocinski T., Jankowska O., Acta Physica Polonica A, 125, 1061 (2014).
[31] Papis-Polakowska E., Kowalczyk A., Tchaya M., Schmidt U., Kaniewski J., Elektronika 11/2014, SIGMA NOT .
[32] Salihoglu O., Muti A., Kutluer K., Tansel T., Turan R., Kocabas C., Aydinli A., J. Appl. Phys., 111, 074509 (2012).
[33] Hao H., Xiang W., Wang G., Jiang D., Xu Y., Ren Z., He Z., Niu Z., Proc. of SPIE 9300, 93001K (2014).
[34] Li J.V., Chuang S.L., Sulima O.V., Cox J.A., J. Appl. Phys., 97, 104506 (2005).
[35] Kim H.S., Plis E., Gautam N., Khoshakhlagh A., Myers S., Kutty M.N., Sharma Y., Dawson L.R., Krishna S., Proc. of SPIE 7660, 7660IU (2010).
[36] DeCuir Jr. E.A., Little J.W., Baril N., Proc. of SPIE 8155, 815508 (2011).
[37] Piotrowska A., Kamińska E., Piotrowski T.T., Guziewicz M., Gołaszewska K., Papis E., Wróbel., Perchuć L., Vacuum, 56, 57 (2000).
[38] Papis E., Piotrowska A., Kamińska E., Gołaszewska K., Jung W., Kątcki J., Kudła A., Piskorski M., Piotrowski T.T., Adamczewska J., Vacuum, 57, 171 (2000).
[39] Papis E., Piotrowska A., Kamińska E., Guziewicz M., Piotrowski T.T., Kudła A., Wawro A., Proc of SPIE, 4413, 82 (2001).
[40] Kubacka-Traczyk J., Sankowska I., Kaniewski J., Opt. Appl., 39, 875 (2009).
[41] Jasik A., Sankowska I., Reginski K., Machowska-Podsiadło E., Wawro A., Wzorek M., Kruszka R., Jakieła R., Kubacka-Traczyk J., Motyka M., Kaniewski J., Nicole A. Mancuso, James P. Issac (Eds.), Crystal Growth: Theory, Mechanism and Morphology, Nova Science Publishers Inc., New York, 2011, p. 293.
[42] Papis-Polakowska E., Kaniewski J., Jurenczyk J., Jasik A., Czuba K., Walkiewicz A.E., Szade J., APL M. in press.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-6191868a-df14-44fd-8758-f05642d3c973