Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Low-temperature growth of InAs/GaSb superlattices on miscut GaAs substrates for mid-wave infrared detectors

Martyniuk Piotr, Benyahia Djalal

Opto-Electronics Review

|

2023

|

Vol. 31, Special Issue

art. no. e144557

EN

Short-period 10 monolayers InAs/10ML GaSb type-II superlattices have been deposited on a highly lattice-mismatched GaAs (001), 2° offcut towards <110> substrates by molecular beam epitaxy. This superlattice was designed for detection in the mid-wave infrared spectral region (cut-off wavelength, λcut-off = 5.4 μm at 300 K). The growth was performed at relatively low temperatures. The InAs/GaSb superlattices were grown on a GaSb buffer layer by an interfacial misfit array in order to relieve the strain due to the ~7.6% lattice-mismatch between the GaAs substrate and type-II superlattices. The X-ray characterisation reveals a good crystalline quality exhibiting full width at half maximum ~100 arcsec of the zero-order peak. Besides, the grown samples have been found to exhibit a change in the conductivity.

2

Barrier in the valence band in the nBn detector with an active layer from the type-II superlattice

Kopytko Małgorzata, Gomółka Emilia, Manyk Tetiana, Michalczewski Krystian, Kubiszyn Łukasz, Rutkowski Jaroslaw, Martyniuk Piotr

Opto-Electronics Review

|

2021

|

Vol. 29, No. 1

1--4

EN

Numerical analysis of the dark current (Id) in the type-II superlattice (T2SL) barrier (nBn) detector operated at high temperatures was presented. Theoretical calculations were compared with the experimental results for the nBn detector with the absorber and contact layers in an InAs/InAsSb superlattice separated AlAsSb barrier. Detector structure was grown using MBE technique on a GaAs substrate. The k·p model was used to determine the first electron band and the first heavy and light hole bands in T2SL, as well as to calculate the absorption coefficient. The paper presents the effect of the additional hole barrier on electrical and optical parameters of the nBn structure. According to the principle of the nBn detector operation, the electrons barrier is to prevent the current flow from the contact layer to the absorber, while the holes barrier should be low enough to ensure the flow of optically generated carriers. The barrier height in the valence band (VB) was adjusted by changing the electron affinity of a ternary AlAsSb material. Results of numerical calculations similar to the experimental data were obtained, assuming the presence of a high barrier in VB which, at the same time, lowered the detector current responsivity.

3

Technology and properties of low-pressure metalorganic vapour phase epitaxy grown InGaAs/AlInAs superlattice for quantum cascade laser applications

Badura M., Bielak K., Ściana B., Radziewicz D., Pucicki D., Dawidowski W., Żelazna K., Kudrawiec R., Tłaczała M.

Optica Applicata

|

2016

|

Vol. 46, nr 2

241--248

EN

Quantum cascade laser is one of the most sophisticated semiconductor devices. The active region of the quantum cascade laser consists of hundreds thin layers, thus the deposition precision is the most crucial. The main technique for the fabrication of quantum cascade laser structure is molecular beam epitaxy, however, the prevalence of metalorganic vapour phase epitaxy techniques in the fabrication of semiconductor structures causes a perpetual work on the improvement production of the entire quantum cascade laser structure by the metalorganic vapour phase epitaxy. The paper presents technological aspects connected with the metalorganic vapour phase epitaxy growth of InGaAs/AlInAs low-dimensional structures for quantum cascade laser active region emitting ~9.6 μm radiation. Epitaxial growth of superlattice made of InGaAs/AlInAs lattice matched to InP was conducted at the AIXTRON 3x2″ FT system. Optical and structural properties of such heterostructures were characterised by means of high resolution X-ray diffraction, photoluminescence, contactless electroreflectance and scanning electron microscope techniques. Epitaxial growth and possible solutions of structure improvements are discussed.

4

Trwałość temperaturowa układów wielowarstwowych Cu/Ni i Cu/stal

Olejnik E., Kucharska B.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

497--500

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań wpływu temperatury na zachowanie periodyczności oraz zmian tekstury wielowarstw Cu/Ni oraz Cu/X8CrNi-Si25-21. Wielowarstwy wykonane techniką osadzania magnetronowego na krzemowym podłożu zróżnicowano ilością biwarstw (50÷150) i grubością podwarstw i i stali (2÷6 nm), przy stałej grubości podwarstwy Cu. Wielowarstwy wygrzewano w atmosferze powietrza w coraz to wyższej temperaturze, aż do momentu, w którym nastąpiło ich uszkodzenie na skutek różnicy współczynników rozszerzalności cieplnej składników wielowarstwy i krzemowego podłoża. Ciągłość i strukturę wielowarstw kontrolowano przy użyciu mikroskopu skaningowego (SEM) oraz w badaniach rentgenowskich (XRD). Dodatkowo wielowarstwy przed i po wygrzewaniu zbadano pod kątem tekstury. Wykazano, że wielowarstwy Cu/X8CrNi25-21 zachowały adhezję z podłożem do temperatury 400°C - wyższej w porównaniu do wielowarstwy Cu/Ni (300°C). Na podstawie analizy natężenia refleksów dyfrakcyjnych zasugerowano, że pomimo zachowania adhezji, podczas wygrzewania w wielowarstwach dochodziło do dyfuzji wzajemnej składników podwarstw. Pomiary figur biegunowych wykazały, że wygrzewanie spowodowało w wielowarstwach osłabienie tekstury przy zachowaniu jej składowych.

EN

The paper presents the results of effect of heating on retention period structure and change texture Cu/Ni and Cu/X8CrNiSi25-21 multilayer. The multilayers was fabricated on a Si(100) nano-crystalline silicon substrate by the magnetron sputtering method. The multilayers were differentiated by the number of periods (50÷150) and by the thickness of Ni and X8CrNiSi25-21 steel sublayer (2÷6nm), while maintaining a constant thickness of the Cu. The multilayers were annealed in air at increasingly higher temperatures up to the cracks and multilayer delamination were observated. The control of the continous state of multilayers and their structure were done by scanning microscope (SEM) and by X-ray diffraction (XRD). Moreover, before and after annealing the multilayers were subjected to texture measurements. It was found that the Cu/X8CrNi25-21 multilayers retained adhesion to the substrate up to temperature of 400°C - higher temperature in compared to Cu/Ni multilayer (300°C). The analysis of the intensity of diffraction reflections was suggested that, despite the retention of adhesion during annealing the multilayers occurred to interdiffusion components sublayers. Measurements of mutilayers pole figures show that the annealing resulted in a weakening of the texture while maintaining its components.

5

Wpływ typu przekładki na transmisję złożenia dwóch struktur binarnych

Szota M.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

548--551

PL

W pracy przedstawiono metody symulacji transmisji układów wielowarstwowych oraz zbadano wpływ zmiany typu oraz grubości warstwy materiału rozdzielającego dwie struktury wielowarstwowe. Do analizy wykorzystano metodę macierzową. Wykazano znaczący wpływ niejednorodności wykonania warstwy rozdzielającej (przekładki) na transmisję oraz znacznie mniejszy wpływ niedokładności wykonania grubości warstwy.

EN

The paper presents a simulation method of multilayers transmission and examines the impact of changes in the type and thickness of the material separating the two multilayer structures. For the analysis, the matrix method were used. It has been shown significantly influence the implementation of the separation layer inhomogeneities on the transmission and significantly lower thickness inaccuracies implementation.

6

Transmission in aperiodic Severin superlattices

Szota M.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

211--214

EN

Multilayer structure, whose thickness of the layers is of the same order as the length of the electromagnetic wave incident, have characteristic properties of a transmission. A special feature of these materials is the presence in them of the photonic band gap – which means that the electromagnetic waves of given wavelengths do not propagate in them. Understanding the characteristics of the different types of superlattices allows you to design systems with application specific properties. The study analyzed aperiodic supergrid Severin built with materials lossless and non-dispersive. The study used a matrix method. Transmission were tested according to the number of generations of the superlattice, the type of material used (right-handed and left-handed), the thickness of the layers and type of surrounding material. Studies have demonstrated a link between increasing number of superlattice generation, and increase of the number of transmission bands and a decrease in their width. Has been shown that change the shape of transmission band in dependence on the type of material used. A change of environment caused a shift of the transmission bands towards lower angles and observe the phenomenon of electromagnetic wave tunneling through the structure.

PL

Struktury wielowarstwowe, których grubość warstw jest tego samego rzędu co długość elektromagnetycznej fali padającej, mają charakterystyczne własności transmisyjne. Cechą szczególną tych materiałów jest występowanie w nich fotonicznej przerwy wzbronionej – co oznacza, że fale elektromagnetyczne o danych długościach fali nie propagują w nich. Poznanie charakterystyk różnych typów supersieci pozwala na projektowanie układów o konkretnych własnościach aplikacyjnych. W pracy analizowano aperiodyczną supersieć Severina zbudowaną z materiałów bezstratnych i bezdyspersyjnych. Do badań wykorzystano metodę macierzową. Badano transmisję w zależności od numeru pokolenia supersieci, typu użytego materiału (prawoskrętnych i lewoskrętnych), od grubości warstw oraz materiału otoczenia struktury. Badania pozwoliły wykazać związek między zwiększeniem numeru pokolenia supersieci, a powiększeniem liczby pasm transmisji oraz zmniejszeniem ich szerokości. Wykazano zmianę kształtu pasm transmisji w zależności od typu użytego materiału. Zmiana materiału otoczenia spowodowała przesunięcie pasm transmisji w stronę mniejszych kątów oraz zaobserwowanie zjawiska tunelowania fali elektromagnetycznej przez strukturę.

7

Transmission in 3-layered system

Szota M.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

215--218

EN

The thickness of the layers order of hundreds of nanometers in the multilayer structure causes that light of a given frequency does not propagate in the material. Forbidden frequency range for a given structure is called a photonic band gap. Current technologies allows for the construction of a given superlattice structure. The study analyzed transmission over the three-layer filter ABA-type in the P and S polarization. The base materials were A – NaCl, and B is GaAs. Transmission maps were tested for various materials B when B belonged to right-handed and left-handed materials. The influence of surrounding material and the relationship between the thickness of the layer B, and the properties of the filter. The study demonstrated the existence of differences in the transmission for different polarization. The three-layer structure material showed a transmission band. Using material LHM instead of RHM changed filtration properties of the system. A change of surrounding material has shifted transmission bands towards smaller angles, and there was the phenomenon of electromagnetic wave tunneling.

PL

Grubość warstw rzędu setek nanometrów w strukturze wielowarstwowej powoduje, że fala światła o danej częstotliwości nie propaguje się w materiale. Zakres częstotliwości wzbronionych dla danej struktury nazywany jest fotonicznym pasmem wzbronionym. Obecne technologie pozwalają na budowę supersieci o zadanej strukturze. W pracy analizowano transmisję przez trójwarstwowy filtr ABA dla polaryzacji typu P i S. Materiałami bazowymi były A – NaCl, natomiast B to GaAs. Badano mapy transmisji dla różnych materiałów B, gdy B należało do materiałów prawoskrętnych i lewoskrętnych. Analizowano wpływ materiału otoczenia oraz związek między grubością warstwy B a własnościami filtracyjnymi układu. W pracy wykazano występowanie różnic w transmisji dla różnych polaryzacji. Trójwarstwowy materiał wykazał pasmową strukturę transmisji. Użycie materiału LHM zamiast RHM zmieniło własności filtracyjne układu. Zmiana materiału otoczenia przesunęła pasma transmisji w stronę mniejszych kątów oraz wystąpiło zjawisko tunelowania fali elektromagnetycznej.

8

Wpływ typu przekładki na transmisję złożenia dwóch struktur binarnych

Szota M.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2014

|

nr 3

23--26

PL

W pracy przedstawiono metody symulacji transmisji układów wielowarstwowych oraz zbadano wpływ zmiany typu oraz grubości warstwy materiału rozdzielającego dwie struktury wielowarstwowe. Do analizy wykorzystano metodę macierzową. Wykazano znaczący wpływ niejednorodności wykonania warstwy rozdzielającej (przekładki) na transmisję oraz znacznie mniejszy niedokładności wykonania grubości warstwy.

EN

The paper presents a simulation method of multilayers transmission and examines the impact of changes in the type and thickness of the material separating the two multilayer structures. For the analysis, the matrix method were used. It has been shown significantly influence the implementation of the separation layer inhomogeneities on the transmission and significantly smaller of thickness inaccuracies implementation.

9

The implementation of the electromagnetic wave propagation algorithm in superlattices

Garus S., Garus J., Szota M., Nabiałek M., Gruszka K., Błoch K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 61, nr 2

327--335

EN

Purpose: The subject of paper is the implementation of FDTD algorithm for study the electromagnetic wave propagation and to appoint the wavelength distribution of the electromagnetic waves leaving the structure for monochromatic incident wave in the case of a wavelength range of the band gap and in the case of full transmission. Design/methodology/approach: In the paper is implemented algorithm to study the monochromatic electromagnetic wave propagation in the system of quasi one-dimensional aperiodic, lossless and isotropic Severin superlattice using finite-difference time domain method (FDTD) in the C programming language. Findings: The FDTD simulation comparison of the results with those obtained using the matrix method demonstrate good correlation between the two methods. The use of the FDTD method and Fourier transforms (FFT) allows for a more complete picture of the observed phenomena, along with the distribution of time in which it takes place. Research limitations/implications: The structures analyzed in the paper material consisted of quasi one-dimensional lossless and non-dispersive isotropic material. An important would be analysis of the lossy materials with dispersion. Analysis of two-dimensional space would allow to study of propagation of the incident wave different angles. Practical implications: The simulation allows to understand the temporal distribution of the electromagnetic wave propagation in the superlattice structure for the full transmission rate, and in the case of the occurrence of photonic band gap. Originality/value: The novelty is to use FDTD algorithm with FFT to study the behavior of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave wavelength of band gap range.

10

Epitaksja MOCVD naprężonych struktur kwantowych laserów kaskadowych InGaAs/InAIAs/InP

Wesołowski M., Strupiński W., Gaca J., Wójcik M., Dumiszewska E., Caban P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 10

23-25

PL

Przedmiotem pracy jest zastosowanie technologii epitaksji ze związków metaloorganicznych (MOCVD) do otrzymania laserów kaskadowych (QCL) na podłożach InP. Wykonano hetrostruktury półprzewodnikowe laserów zbudowane z supersieci InGaAs/InAIAs ze skompensowanymi naprężeniami. Lasery takie są najważniejszym rodzajem przyrządów QCL o emisji w przedziale 3-8 µm. Otrzymanie heterostruktur o zadanych wcześniej parametrach wiąże się z bezprecedensową w epitaksji półprzewodników precyzją składów, grubości i międzypowierzchni warstw składowych. Dokładność tę osiągnięto poprzez optymalizację parametrów i organizacji procesów oraz poprzez dobór odpowiednich metod charakteryzacyjnych. Jako główne narzędzie charakteryzacyjne zastosowano analizę profili dyfrakcji rentgenowskiej. Uzyskane wyniki pokazują rozwiązania problemów specyficznych dla technologii opracowywanych heterostruktur oraz skuteczność metod dyfrakcji w tym przypadku. Miarą sukcesu prezentowanych prac było uzyskanie w oparciu o wykonane heterostruktury poprawnie działających laserów. Wśród ciekawych obserwacji znalazły się widoczne w krzywych dyfrakcyjnych przejawy braku podstawowej koherencji periodyczności supersieci struktury z periodycznością sieci krystalicznej.

EN

We grew strain-compensated InGaAs/InAIAs/InP mid-infrared quantum cascade lasers by MOCVD. The required unprecedented accuracy of layers stoichiometry and thickness, together with the high purity of the compounds and suitable process repeatability are the prime challenges for this technology. This necessary precision was obtained through the optimisation of growth parameters, processes organisation as well as development and application of adequate characterisation methods. X-ray diffraction spectroscopy combined with a corresponding simulation tool for the diffraction profile analysis enabled the effective recognition of the epitaxial structures. This approach showed several solutions to specific problems. The proper working lasers processed from the developed structures can be treated as the measure of success. Among other results there is an interesting observation of the incoherence of the superlattice and crystal lattice periodicity seen as the additional features in the XRD profiles.

11

Analysis of temperature dependence of dark current mechanisms in MWIR type-II superlattice photodiodes

Wróbel J., Madejczyk P., Gawron W., Rogalski A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 9

113-116

EN

We report on temperature dependence characteristics of mid wavelength InAs/GaSb type-II superlattice photodiodes in a temperature range from 120 K to 240 K. A bulk based model with an effective bandgap of superlattice material has been used in modelling of the experimental data. Temperature and bias dependent differential resistances have been analyzed in detail due to contributing mechanisms that limit the electrical performance of the diodes. C1-HH1 reduced mass was estimated from the fitting to the high reverse bias (< - 1.0 V) voltage, and given about 0.015 m0 in the whole considered temperature range. This value agree well with much more complex simulations and cyclotron resonance measurements. Obtaining so good results was possible thanks to including series resistance into calculations.

PL

W pracy przedstawiono analizę charakterystyk prądowo-napięciowych oraz rezystancji dynamicznych fotodiod PIN z supersieci II typu InAs10ML/ GaSb10ML zakresu średniej podczerwieni. Rozważania teoretyczne transportu nośników przeprowadzono stosując teorię Shockley’a złącza wykonanego w materiale objętościowym. W zakresie temperatur 120 - 240 K zaobserwowano kilka mechanizmów składowych prądu ciemnego, w tym: mechanizm dyfuzyjny i generacyjno-rekombinacyjny, dwa mechanizmy tunelowania, oraz upływność powierzchniową. W obliczeniach uwzględniono również wpływ rezystancji szeregowej, który szczególnie w zakresie temperatur osiąganych przez chłodziarki termoelektryczne (T > 180 K), okazał się znaczący. Wybrane parametry dopasowujące uzyskane z analitycznych zależności na składowe prądu ciemnego (w tym masę zredukowaną przejścia C1-HH1) zostały porównane z dostępnymi literaturowymi danymi eksperymentalnymi.

12

The pecularities of structure and diffraction by mis fit mixed-layer nanotubes

Figovsky O., Pashin D., Khalitov Z., Valeeva D., Chkanov A.

International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy

|

2012

|

Vol. 2

7-14

EN

The analysis of diffraction by separate mixed-layer goffered nanotube's lattice is offered. Two extreme cases of the large and small size of coherent scattering regions (CSR) in a radial direction are considered. The qualitative explanation of observed diffraction effects is given.

13

Barierowe struktury detekcyjne : nowe możliwości

Martyniuk P., Kowaleski A., Gawron W., Rogalski A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 11

102-105

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.

14

Transport studies of MBE-grown InAs/GaSb superlattices

Szmulowicz F., Haugan H. J., Elhamri S., Brown G. J., Mitchel W. C.

Opto-Electronics Review

|

2010

|

Vol. 18, No. 3

267-270

EN

We report on the results of transport studies of MBE-grown InAs/GaSb superlattices. We demonstrate that the in-plane mobility is limited by interface roughness scattering by showing that, as a function of InAs layer width L, the in-plane mobility behaves as μ ∝ L5.3, which closely follows the classic sixth power dependence expected from theory for interface-roughness-limited mobility. Fits to the mobility data indicate that, for one monolayer surface roughness, the roughness correlation length is about 35 Å. Next, we show that the in-plane carrier mobility in InAs/GaSb superlattices is inversely proportional to carrier density in n- and p-type samples, the result of screened interface roughness scattering.

15

Detektory podczerwieni na bazie supersieci II rodzaju ze związków InAs/GaInSb

Kaniewski J., Gawron W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 10

87-89

PL

Supersieci ze związków InAs/GaInSb krystalizowane na podłożu z GaSb umożliwiają wytwarzanie detektorów podczerwieni pracujących w zakresie widmowym 3...25 µm. Supersieci te stanowią atrakcyjną alternatywę dla związków HgCdTe. Technologia otrzymywania supersieci InAs/GaInSb jest we wstępnej fazie rozwoju. Główne trudności związane są z przygotowaniem podłoży do epitaksji oraz z otrzymywaniem skokowych obszarów międzyfazowych w supersieciach. Odrębne zagadnienia dotyczą technologii struktur, prowadzącej do wykonania detektorów oraz ich pasywacji.

EN

InAs/GaInSb based superlattices grown on GaSb substrates can be used for fabrication of infrared detectors operating in 3...25 µm spectral range. The superlattices are attractive alternative for HgCdTe compounds. Technology of InAs/GaInSb superlattices is far to be well established. Main difficulties are related to wafer preparation before eptiaxy and superlattice interface quality. Processing, passivation and assembling of detectors are permanently developed.

16

Photoreflectance study of Al0.45Ga0.55As/GaAs superlattice: optical transitions at the miniband .GAMMA. and .PI. points

Motyka M., Sęk G., Janiak F., Ryczko K., Misiewicz J., Kosiel K., Bugajski M.

Optica Applicata

|

2009

|

Vol. 39, nr 4

897-902

EN

In this paper, we present the results of photoreflectance (PR) investigation of an Al0.45Ga0.55As/GaAs superlattice (SL). The modulation spectra have revealed a number of features at both room and low temperature (10 K) which could be associated with the optical transitions between the minibands of the superlattice. Based on calculations within the effective mass approximation they have been identified as transitions between the miniband edges, i.e., the so-called ? and ? points, respectively, including the high index transitions and those related to the light holes. Tuning the structure parameters around the nominal ones treated as semi-free in the theoretical considerations allowed the growth accuracy of such a complex system to be verified.

17

Correlation between physical properties of superlattices obtained by means of electrochemical deposition method and ion spraying

Duś-Sitek M., Nabiałek M., Gągorowska B.

Optica Applicata

|

2009

|

Vol. 39, nr 4

645-653

EN

This paper compares structural and magnetic properties of Cu/Ni and Ni/Cu multilayer systems obtained by means of ion sputtering and electrochemical deposition method. The impact of both thickness of Cu and Ni sublayers and a number of bilayers repetition on magnetic properties was also investigated. The purpose of this work was to verify which method for multilayer system deposition enables samples of better structural and magnetic properties to be obtained.

18

Supersieci II rodzaju ze związków InAs/GalnSb

Kaniewski J., Jasik A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 5

52-58

PL

Supersieci ze związków InAs/GalnSb krystalizowane na podłożu z GaSb umożliwiają wytwarzanie detektorów podczerwieni pracujących w zakresie widmowym 3...25 µm. Supersieci te stanowią atrakcyjną alternatywę dla związków HgCdTe. Technologia otrzymywania supersieci InAs/GalnSb jest we wstępnej fazie rozwoju. Główne trudności związane są z przygotowaniem podłoży do epitaksji oraz z otrzymywaniem skokowych obszarów międzyfazowych w supersieciach. Odrębne zagadnienia dotyczą technologii struktur, prowadzącej do wykonania detektorów oraz ich pasywacji.

EN

A superlattice based lnAs/Ga(ln)Sb system grown on GaSb substrate seems to be attractive alternative to HgCdTe with good spatial uniformity and an ability to span cut-off wavelength from 3...25 µm. The development of InAs/GalnSb superlattice technology is still in progress. Main difficulties are related to substrate preparation and the optimization of interface sharpness. The separate issues are referred to the device processing and their final passivation.

19

Interfaces as design tools for short-period InAs/GaSb type-II superlattices for mid-infrared detectors

Szmulowicz F., Haugan H. J., Brown G. J., Mahalingam K., Ullrich B., Munshi S. R., Grazulis L.

Opto-Electronics Review

|

2006

|

Vol. 14, No. 1

71-77

EN

The effect of interface anisotropy on the electronic structure of InAs/GaSb type-II superlattices is exploited in the design of thin-layer superlattices for mid-IR detection threshold. The design is based on a theoretical envelope function model that incorporates the change of anion and cation species across InAs/GaSb interfaces, in particular, across the preferred InSb interface. The model predicts that a given threshold can be reached for a range of superlattice periods with InAs and GaSb layers as thin as a few monolayers. Although the oscillator strengths are predicted to be larger for thinner period superlattices, the absorption coefficients are comparable because of the compensating effect of larger band widths. However, larger intervalence band separations for thinner-period samples should lead to longer minority electron Auger lifetimes and higher operating temperatures in p-type SLs. In addition, the hole masses for thinner-period samples are on the order the free-electron mass rather than being effectively infinite for the wider period samples. Therefore, holes should also contribute to photoresponse. A number of superlattices with periods ranging from 50.6 to 21.2 Å for the 4 µm detection threshold were grown by molecular beam epitaxy based on the model design. Low temperature photoluminescence and photoresponse spectra confirmed that the superlattice band gaps remained constant at 330 meV although the period changed by the factor of 2.5. Overall, the present study points to the importance of interfaces as a tool in the design and growth of thin superlattices for mid-IR detectors for room temperature operation.

20

InAs/GaSb superlattice focal plane arrays for high-resolution thermal imaging

Rehm R., Walther M., Schmitz J., Fleißner J., Fuchs F., Ziegler J., Cabanski W.

Opto-Electronics Review

|

2006

|

Vol. 14, No. 1

19-24

EN

The first fully operational mid-IR (3–5 um) 256x256 IR-FPA camera system based on a type-II InAs/GaSb short-period superlattice showing an excellent noise equivalent temperature difference below 10 mK and a very uniform performance has been realized. We report on the development and fabrication of the detector chip, i.e., epitaxy, processing technology and electro-optical characterization of fully integrated InAs/GaSb superlattice focal plane arrays. While the superlattice design employed for the first demonstrator camera yielded a quantum efficiency around 30%, a superlattice structure grown with a thicker active layer and an optimized V/III BEP ratio during growth of the InAs layers exhibits a significant increase in quantum efficiency. Quantitative responsivity measurements reveal a quantum efficiency of about 60% for InAs/GaSb superlattice focal plane arrays after implementing this design improvement.