Barierowe struktury detekcyjne : nowe możliwości

• Autorzy: Martyniuk P. , Kowaleski A. , Gawron W. , Rogalski A.

Warianty tytułu

EN

Barrier structures : new possibilities

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Detektory promieniowania podczerwonego z wąską przerwą energetyczną wymagają chłodzenia celem ograniczenia prądów ciemnych generowanych w strukturze detekcyjnej wśród których najważniejszymi są: procesy generacyjno - rekombinacyjne Shockley-Read-Halla i procesy Augera. Obecnie, zwiekszenie temperatury pracy urządzeń detekcyjnych bez ograniczenia ich osiągów jest głównym celem wielu zespołów badawczych. Procesy generacyjno - rekombinacyjne Augera można ograniczyc poprzez budowę urządzęń detekcyjnych z supersieci II rodzaju (type II superlattice - T2SLs) z związków AIIIBV należących do rodziny 6.1 L. Implementacja barier do struktur detekcyjnych pozwala zredukować niekorzystny wpły procesów Shockley-Read-Halla. Ograniczenie wpływu obu mechanizmów pozwoli zwiększyć temperaturę pracy detektora. Artykuł przedstawia osiągi unipolarnych detektorów nBn z T2SLs InAs/GaSb/B- AI₀.₂Ga₀.₈Sb i HgCdTe oraz ich potencjalne możliwości w rozwoju detektorów promieniowania podczerwonego.

EN

The narrow band gap infrared detectors require cryogenic cooling to suppress dark current, which is typically limited by Shockley-Read-Hall (SRH) and Auger generation-recombination processes. Currently, increasing the operating temperature of the infrared detection systems without sacrificing its performance remains to be a crucial objective of the research groups. Intrinsic Auger thermal generation recombination process could be controlled by implementation of the type II superlattices (T2SLs) AIIIBV 6.1 L family to the detectors architecture while extrinsic SRH process could be suppressed by the barrier's incorporation into detector's structure respectively. Both SHR and Auger suppression lead to increase of the device's operating temperature. The paper reports on the unipolar barrier infrared detector (UBIRD) medium wavelength infrared (MWIR) HgCdTe nBn/B-n type and T2SLs nBn lnAs/GaSb/B-AI₀.₂Ga₀.₈Sb detector's photoelectrical performance and their potential possibilities in the field of infrared detectors development.

Słowa kluczowe

PL

barierowe struktury detekcyjne; supersieci; InAs/GaSb; HgCdTe; fotodetektory

EN

barrier detectors; unipolar barrier; superlattice; InAs/GaSb; HgCdTe; photodetectors

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 11
• Strony: 102--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., wykr., rys.

Twórcy

autor

Martyniuk P.

autor

Kowaleski A.

autor

Gawron W.

autor

Rogalski A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Fizyki Technicznej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Rogalski A. and P. Martyniuk: InAs/GaInSb superlattices as a promising material system for third generation infrared detectors. Infrared Physics & Technol. 48, 39-52 (2006).
• [2] Klipstein P.: XBn' barrier photodetectors for high sensitivity and high operating temperature infrared sensors. Proc. SPIE. 6940, 69402U- 1-11 (2008).
• [3] Maimon S. and G. Wicks: nBn detector, an infrared detector with reduced dark current and higher operating temperature. Appl. Phys. Lett. 89, 151109-1-3 (2006).
• [4] Ting D. Z., C. J. Hill, A. Soibel, J. Nguyen, S. Keo, M. C. Lee, J. M. Mumolo, J. K. Liu, S. D. Gunapala: Antimonide-based barrier infrared detectors. Proc. SPIE 7660, 76601R, (2010).
• [5] Ting D. Z., A. Soibel, J. Nguyen, C. J. Hill, S. A. Keo, J. M. Mumolo and S. D. Gunapala: A high-performance long wavelength superlattice complementary barrier infrared detector. Appl. Phys. Lett. 95, 023508 (2009).
• [6] Rogalski A., K. Adamiec, and J. Rutkowski: Narrow-Gap Semiconductor Photodiodes. SPIE Press, Bellingham, (2000).
• [7] Rogalski A.: Infrared Detectors, second edition, CRC Press, Boca Raton, (2011).
• [8] Norton P.: HgCdTe infrared detectors. Opto-Electron. Rev. 10, 159- 174 (2002).
• [9] Rogalski A.: HgCdTe infrared detector material: history, status and outlook. Rep. Prog. Phys. 68, 2267-2336 (2005).
• [10] Velicu S., J. Zhao, M. Morley, A. M. Itsuno, J. D. Philips: Theoretical investigation of MWIR HgCdTe nBn detectors. Proc. SPIE. 8268, 82682X, (2012).
• [11] Ting D. Z.-Y., A. Soibel, L. Hóglund, J. Nguyen, C. J. Hill, A. Khoshakhlagh, and S. D. Gunapala: Type-II superlattice infrared detectors, in Semiconductors and Semimetals, Vol. 84, pp. 1-57, edited by S.D. Gunapala, D. R. Rhiger, and C. Jagadish, Elsevier, Amsterdam, (2011).
• [12] Rodriguez J. B., E. Plis, G. Bishop, Y. D. Sharma, H. Kim, L. R. Dawson, and S. Krishna: nBn structure based on InAs/GaSb type-II strained layer superlattices. Appl. Phys. Lett. 91, 043514-1-2 (2007).
• [13] Martyniuk P., J. Wróbel, E. Plis, P. Madejczyk, A. Kowalewski, W. Gawron, S. Krishna, A. Rogalski: Performance modelling of MWIR InAs/GaSb/B-Al0.2Ga0.8Sb type-II superlattice nBn detector. Accepted for publishing by Semiconductor Science & Technology.