При комнатной температуре такой гетеропереход

При комнатной температуре такой гетеропереход дает сравнительно небольшой выигрыш в G, что вынуждает повышать уровень легирования эмиттера вплоть до NЭ=1017 см-3. Эффективность гетероперехода значительно возрастает, если он плавный. Плавный гетеропереход получают, задавая x=var у перехода. При этом G возрастает примерно в exp (Dxc / kT) раз, что позволяет получать коэффициенты усиления фототока 300—600 при задержке >50 пс.

У гетеропары Gax In1-x_P/GaAs при x=0 величина ступеньки Dxv= 0,29 эВ (~11 kT), а Dxс=0,16 эВ, что позволяет практически нелегировать эмиттер. Могут быть также использованы структуры InGaAsP/InP, в которых в качестве широкозонного эмиттера используется фосфид индия. У двух последних пар в гетерофототранзисторах наблюдается значительный темновой ток, что практически исключает их применение в качестве низкопороговых скоростных фотоприемников. Высокий уровень легирования базы (Nб = IO18—1019 см~3)' позволяет получать объемное время жизни неосновных носителей t0>1 пс. При этом поле в базе Еб = Dxв /qWб= 104 В/см, что превышает пороговые значения для GaAs и InP. При таких полях перенос носителей происходит почти баллистическим путем при Vб= (1,5—2,5) • 107 см/с. При низких уровнях легирования эмиттера снижается его емкость СЭ=N1/2Э, что адекватно снижению уровня шумов приемника. Чтобы при этом не возрастало последовательное сопротивление эмиттера, его толщину уменьшают до нескольких десятых долей микрометра.

Гетерофототранзистор — весьма сложная многослойная структура. Однако она типичная для большинства скоростных высокочувствительных приемников с вертикальной топологией.

В любой из приведенных на рис. 54 структур коэффициент усиления фототока в соответствии с (63) определяется соотношением

— первичный фототок, обусловленный поглощением в активной области прибора доли излучения P0 ,

Здесь hв — квантовый выход внутреннего фотоэффекта; W — толщина активной области; а=1/а — длина поглощения. По определению первичный фототок (65) равен току фотодиода, у которого коэффициент собирания равен hв. Полоса пропускания фотоприемника, ограниченная его инерционностью по выходной электрической цепи, Df=l/2ptp, где tp — время релаксации, зависящее от объемного t0, поверхностного времени жизни носителей фототока, площади фотоприемника, его конструкции. Для линейной кинетики фототока, когда tн=tс=tЭф=tp, tp = 0,35/Df, где tp = t3 определяется как время нарастания (или спада) импульса фототока в пределах от 0,1 до 0,9 его установившегося значения.

Содержание Назад Вперед

Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий