Способ изготовления фотоприемного устройства

Способ изготовления фотоприемного устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано при изготовлении фотоприемных устройств на основе германия, преднааначенных для решстрации инфракрасного излучения в средней и дальней облааях Целью изобетения является повышение чувствительности устройств и стабильности выходных параметров при сохранении простоты изготовления. Для ;5того на поверхность германиевой лодложки наносят спой олова или Свинца из расчета 0.01-0.1 г/мм лри содержании в олове и свинце электрически активных примесей элементов 111 и V групп пе{ юдической системы не более . Затем вплавляот нанесенный металл в германий и гроизеодят охлаждение . Вллааление свища гроизводят в вакууме при TeMnepatype 973 - 1173 К а олэтаждение - со скоростью 0,016 - 1,6 град/С. С целью поилиения чувствительности в фотовольтаическом режиме нанесенный слой олова вплавлиот на воздухе при температуре 723 - 1123 К а охпаждеже производят со скоростью 20 - 100 град/с Для повышения чувствительности при наличии внешнего нафяжения.влпавление олова производят фи температуре 723 - 1123 К, а охлаждение - со скоростью 0,032 - 1,0 град/с Инерционнмть фотоответа, по которой оценивают стабильность параметров устройств, 8 -7 находится 8 пределах 5х 10-10 . Устройства делают преимущественно с использованием германия марок ГЭС и ГДГ с удельным сопротивлением t - 10 Ом см. 3 зяф-лы. 1 таба )«а ы .1 о 01 о 40

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3987265/25 (22) 12.12.85 (46) 15.10.93 Бюл. Нв 37-38 (?2) Оксман ЯА; Мармур. ИЯ.; Бакуев АА (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА (5?) Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано при изготовлении фотоприемных устройств на основе германия, предназначенных для регистрации инфракрасного излучения в средней и дальней областях Целью изобетения является повышение чувствительности устройств и стабильности выходных параметров при сохранении простоты изготовления. Дпя этого на поверхность германиевой подложки наносят слой олова или свинца из расчета 0.01-0.! г/мм при г содержании в олове и свинце электрически активных примесей элементов Ш и V групп периодической системы не более 10 %. Затем вплавляют на(i ) SU (i1) 1340509 А1 (51) 5 Н61Ь31 00 несенный металл в германий и производят охлаждение. Влпавпение свинца производят в вакууме при температуре 973 — 1173 К а охлаждение — со скоростью-0016 — 16 град/С. С-целью повышения чувствительности в фотовопьтаическом режиме нанесенный слой олова вппавляют на воздухе при температуре 723 — 1123 К а охлаждение производят со скоростью 20 — 100 град/с Для повышения чувствительности при наличии внешнего напряжения.вппавление олова производят при температуре

723 — 1123 К, а охлаждение — со скоростью 0,032 — 1;0 град/с Инерционность фотоответа, по которой оценивают стабильность параметров устройств, в -7 находится в пределах 5х10 -10 . Устройства делают преимущественно с использованием германия марок ГЭС и ГДГ с удельным сопротивлением !в

10 Ом - см. 3 эта-лы. 1 табл.

1340509

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано при изготовлении фотоприемных устройств на основе германия, предназначенных для регистрации излучения в средней и дальней инфракрасной областях.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства в средней и дальней инфракрасной областях и стабильности выходных параметров при сохранении простоты изготовления, а также повышение чувствительности в фотовольтаическом режиме и повышение чувствительности при наличии внешнего напряжения, Пример 1; Фотоприемное устройства в виде фотоактивного контакта свинец-германий изготавливают с использованием германия марки ГЭС с удельным сопротивлением 5 Ом . см и свинца марки СОООО.

Предварительно производят травление, промывку и сушку германиевой подло>кки.

Затем на подложку помещают навеску свинца массой 0,05 г на 1 мм площади контакта.

Вплавление производят в вакууме при максимальной температуре 1073 К. Охлаждение производят со скоростью 0,8 град/с.

Омический (не фотаактивный) контакт к германиевой подложке изготавлива от из сплава свинца с 3 / сурьмы, При температуре 77

К фотоатвет в фотовольтаическом режиме достигает 0,5 мВ/Вт для излучения с длиной волны 10,6 мкм. При наличии внешнего смещения (4 В) при температуре 77 К фотоответ достигает 0,1 В/Вт для излучения с длиной волны 10,6 мкм. Инерционность фотоответа во всех случаях не превышает 5

-8 7

10 — 10 с. Испытания, проведенные на германии марки ГЭС и ГДГ с удельным сопротивлением 1--10 Ом . см, показывают, что указанные выше условия изготовления фотоактивного контакта близки к оптимальПример 2, Фотоприемное устройство изготавливают так же, как в примере 1, за исключением того, чта навеску свинца массой 0,1 г помещают на площадь контакта 1 мм, Вплавление производят при темпера2 туре 973 К, а охлаждение — со скоростью

0,016 град/с. Фотоответ при 77 К для излученияс длиной волны 10,6 мкм достигает 0.1 мВ/Вт в фотовольтаическом режиме.

Пример 3, Фотоприемное устройство изготавливают так >ке, как в примере 1, за исключением того, чта навеску свинца массой 0,01 r помещают на площадь контакта 1 мм2. Вплавление производят при температуре 1173 К, а охлаждение — со скоростью 1,6 град/с, Фотоатвет при 77 К для излучения с

5 длиной волны 10,6 мкм достигает 0,1 мВ/Вт в фотовольтаическом режиме, Пример 4; Фотоприемное устройство в виде фотоактивного контакта олово-германий изготавливают с использованием германия марки ГЗС с удельным сопротивлением 5 Ом . см и олова марки

ОВЧ-ОООО. Предварительно производят травление, промывку и сушку германиевой подложки. Затем на подложку помещают навеску олова массой 0,05 r на 1 мм площади контакта, Вплавление олова в германий производят при температуре 923 К на воздухе, Охлаждение производят со скоростью 60 град/с, Омический контакт к германию изготавливают из сплава олова с 3 j сурьмы, При температуре 77 К фотоответ в фотовольтаическом режиме достигает 30 мВ/Вт для излучения с длиной волны 10,6 мкм, Инерционность фотоответа во всех случаях не

25 превышает5 10 -10 с, Приведенныеусловия изготовления устройства близки к оптимальным.

П р и M е р 5. Фотоприемное устройство изготавливают так же, как в примере 4, за исключением того, что охлаждение производят со скоростью 0,5 град/с. При температуре 77 К при наличии внешнего напряжения величиной 5 В фотоответ достигает 20 8/Вт для излучения с длиной волны 10,6 мкм. г

Инерционность ответа, по которой оценивают стабильность параметров устройства, не превышает5 10 -10 с, Приведенныеус-8 -7 ловил изготовления устройства близки к оптимальным, П р им е р ы 6 — 9, Фотоприемныеустройства изготавливают так же, как в примере 4, варьируя массу навески олова, температуру вплавления и скорость охлаждения. Фотоответ при температуре 77 К измеряют так же, как в примерах 4,5. Результаты измерений сведены в таблицу. (56) Pellegrini P. à. î. New 6,5,и 1т1 photodiodes

for Schottky Barrier applications,-Proc. Soc.

Photo-Ор1. lustrum Eng, 1982, N 311, р, р.

24-29.

Chan Е.l. à. î, infrared Optoelectronlc

Ргорег11ез of Metal-(5errnamfum Schottky

Barriers. — lEEF Trans. Electron Веч1сев

1980, JEl3-27, ¹ 1. р, р. 78-83.

1340509

Формула изобретения

Составитель Н.Мошанова

Техред М,Моргентал Корректор А. Козориз

Редактор

Заказ 3184

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1. Способ изготовления фотоприемного устройства преимущественно для инфракрасной области спектра, включающий фор- 5 мирование фотоактивного. контакта путем нанесения на поверхность гермэниевой подложки слоя олова или свинца, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства в средней и 10 дальней инфракрасной областях и стабильности выходных параметров при сохранении простоты изготовления, на поверхность германиевой подложки наносят слой олова или свинца из расчета 0,01-0,1 г/мм при 15 г содержании в олове или свинца электрически активных примесей элементов ill u V групп периодической системы не более 10

-57 „ вплавляют нанесенное олово или свинец в германий, после чего производят охлаждение, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что вплавление нанесенного свинца производят при температуре 973 — 1173 К, а охлаждение производят со скоростью

0,01б-1,6 град/с.

3. Способпоп, I,îòëè÷àþùèécÿ тем, что, с целью повышения чувствительности B фотовольтаическом режиме, вплавление нанесенного олова производят при. температуре 723 — 1123 К, а охлаждение производят со скоростью 20-100 град/с.

4. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что с целью повышения чувствительности при наличии внешнего напряжения, вплавление нанесенного олова производят при температуре 723 — 1123 К, а охлаждение производят со скоростью 0,032-1,0 град/с.