Charakteryzacja warstw epitaksjalnych z tellurku kadmowo-rtęciowego (Hg_1-XCd_XTe) za pomocą wykonanych fotodiod

• Autorzy: Królicka A.

Warianty tytułu

EN

Characterization of mercury cadmium telluride (Hg_1-XCd_XTe) epitaxial layers using the manufactured photodiodes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było opanowanie metody szybkiej charakteryzacji fotodiod z tellurku kadmowo-rtęciowego - HgCdTe - otrzymywanych metodą MOCYD (Metal Organie Chemical Vapor Depositiori) tzn. techniką osadzania warstw na powierzchni materiałów poprzez stosowanie związków metaloorganicznych w formie gazowej oraz analiza tej metody. W pierwszej kolejności otrzymane warstwy epitaksjalne poddawano procesowi technologicznemu i w ten sposób uzyskiwano gotowe fotodiody. Dokonano też pomiarów czasu trwania poszczególnych etapów procesu technologicznego. Uzyskane detektory poddawano następnie pomiarom w celu wyznaczenia ich charakterystyk prądowo-napięciowych oraz spektralnych. Na podstawie analizy tych charakterystyk oraz z wykonanych obliczeń otrzymano parametry diod, które następnie porównano z parametrami na jakie zaprojektowano heterostruktury oraz z wartościami literaturowymi. Zarówno w tym przypadku, jak i podczas przeprowadzania procesu technologicznego dążono do jak największego zminimalizowania czasu potrzebnego na wykonanie każdego etapu przy jednoczesnym zachowaniu staranności i dokładności wykonywanych czynności. Istotą postępowania było bowiem jak najszybsze uzyskanie informacji zwrotnej dotyczącej parametrów otrzymanych heterostruktur w celu porównania ich z założeniami wstępnymi i ewentualnego szybkiego skorygowania procesu epitaksji, dążąc tym samym do jego usprawnienia.

EN

The aim of this study was to master a method for a quick characterization of mercury cadmium telluride (HgCdTe) photodiodes obtained by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method, which was achieved. First, the obtained epitaxial layers were subjected to the technological process procedures and thus complete photodiodes were fabricated. The duration of measurements of each process stage was quantified. Detectors were then measured to determine their current-voltage and spectral characteristics. On the basis of the analysis of both these characteristics and calculations, the parameters of diodes were obtained. They were subsequently compared with the parameters of designed target heterostructures and with literature values. Both here and during the process the goal was to minimize as much as possible the time needed to complete each stage, while maintaining diligence and accuracy of the performed operations. The essence was to be provided with rapid feedback concerning the parameters of the obtained heterostructures in order to compare them with the initial assumptions and, if needed to correct next epitaxy processes, aiming at their improvement.

Słowa kluczowe

PL

epitaksja; MOCYD; detektor podczerwieni; fotodetektor; fotodioda

EN

epitaxy; MOCVD; infrared detector; photodetector; photodiode

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 39, nr 3
• Strony: 14--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Królicka A.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Rogalski A.: Infrared detectors: an overview, Infrared Physics & Technology, 43, (2002)
• [2] Norton R: HgCdTe infrared detectors, Opto-Electronics Review, 10 (3), 159-174, (2002)
• [3] Perzanowski D.: Fotodiody z HgCdTe otrzymywane metodą trawienia jonowego, praca dyplomowa, (2009)
• [4] Piotrowski J., Rogalski A.: Półprzewodnikowe detektory podczerwieni, WNT 1985
• [5] Szalimowa K.W.: Fizyka półprzewodników, PWN, Warszawa, 1974
• [6] Bielecki Z., Rogalski A.: Detekcja sygnałów optycznych, WNT, Warszawa, 2001
• [7] Rutkowski J.: Fotodiody z roztworów stałych (Hg, X) Te, X = Cd, Zn, Mn. Praca habilitacyjna, Warszawa, 1994
• [8] Tobin S.P., Weiler M.H., Hutchins M.A., Parodos T, Norton R: Advances in composition control for 16 μm LPE p-on-n HgCdTe heterojunction photodiodes for remote sensing applications at 60 K, Journal of Electronic Materials, 28, 596-602, (1999)
• [9] Piotrowski J., Rogalski A.: Półprzewodnikowe detektory podczerwieni, WNT 1985
• [10] Madejczyk R: Wpływ domieszkowania na właściwości warstw HgCdTe, praca doktorska, Warszawa, 2005
• [11] Kłos K.: Optymalizacja parametrów epitaksji CdxHg1-xTe metodą MOCYD, Praca dyplomowa, Warszawa, 2004
• [12] Rogalski A.: Heterostructure infrared photovoltaic detectors, Infrared Physics and Technology, 41, 4, 213-238 (2000)
• [13] Rogalski A.: Infrared detectors: an overview, Infrared Physics and Technology, 43 3-5, 187-219, (2002)
• [14] Królicka A.: Szybka charakteryzacja fotodiod z HgCdTe, praca dyplomowa, Warszawa 2010
• [l5] Rutkowski J., Rogalski A., Adamiec K.: HgCdTe photodiode passivated with a wide band gap epitaxial layer, Part of the Spie Conference on Photodetectors, Materials and Devices, San Jose, 1999
• [16] Biegalski J., Kaczmarek L., Pietruszewski J., Zdanowski J.: Przyrządy półprzewodnikowe, Jelenia Góra 2008,
• [17] www.vigo.com.pl.
• [18] Wenus J., Rutkowski J., Rogalski A.: Two-dimensional analysis of double-layer heterojunction HgCdTe photodiodes, IEE Transactions on Electron Devices, 48, 7, 1326-1332, (2001)
• [19] Wenus J., Rutkowski J., Influence of valence - band barriers in VLWIR HgCdTe P-on-n heterojunctions on photodiode parameters, Physica Status Solidi, 229, 2, 1093-1096, (2002)
• [20] Barczyński R.J.: Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych (prezentacja w programie Power Point), Politechnika Gdańska, 2009