p-i-n-ФОТОДИОДЫ
Принципиальное устройство ГФТ
Принципиальное устройство ГФТ показано на рис. 1( его зонная диаграмма эмиттер — база — на рис. 55. Заштрихованной показана так называемая легированная плоскость, которая представляет собой тонкий (~0,1 мкм) сильно легированный акцепторами (Nа~1О11 см-2) слой, вводимый при резком гетеропереходе для снижения рекомбинационных потерь на границе раздела база — эмиттер. Широкозонный гетероэмиттер является прозрачным окном для излучения, поглощаемого в относительно узкозонной базе. Наличие пичкового потенциального барьера Dxc для неосковных носителей базы на границе гетероперехода позволяет независимо выбирать уровни легирования эмиттера Na и базы Ns так, чтобы N3<<N6, разделить области поглощения и переноса.
При этом удается достигнуть практически максимальной добротности фотоприемника (— 100 ГГц) при G>100. Гетерофототранзистор — двухполюсный прибор, который не имеет подключенной базы.
Как высокодобротный фотоприемник ГФТ является альтернативой лавинным фотодиодам, отличающейся большей технологичностью и менее жесткими допусками на разброс его параметров, в том числе напряжения смещения. По Ропор ГФТ существенно (на порядки величин) уступает лавинным фотодиодам. Однако для интегрально-оптических схем этот параметр в ряде случаев не является критичным.
Схема включения ГФТ соответствует схеме с общим эмиттером, для которой
где vб , v3 — средние скорости электронов около эмиттерного края базы и дырок около базового края эмиттера соответственно; 5vб/vз<50; Dxv= q(Up—Un)=DEg—DxC— скачок потенциала валентной зоны на границе гетероперехода; Dxс — скачок потенциала для зоны проводимости на границе гетероперехода; DEg = = ЕЭ—Еб — разница ширины запрещенных зон эмиттера и базы (рис. 55). Из выражения следует, что для получения больших G при Nэ/Nб<<1 и Vб/Vэ<50 необходимо выбирать гетеропары, у которых Dxc/Dxc велико и Dxv>>kT. Для AlxGa1-x As/GaAs при x = 0,28 Dxс=0,3 эВ, а Dxv = 0,053 эВ (~2 kT при T=300° С).
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