Elektronika 2011-10 I.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych ...

AuGe także po trawieniu jonowym i następnie wygrzanie w 300°Cprzez 1 min. Wyniki badań elektrooptycznych wykazały dla elementówze struktury #4545 bardzo dużą oporność szeregową,uzyskano prądy niewystarczające do zaobserwowania rekombinacjiradiacyjnej. Przyczyną wysokiej oporności może być niskieprzewodnictwo okładki Al 0.7Ga 0.3As 0.05Sb 0.95typu n. Niewykluczonesą inne przyczyny, jak np utlenianie warstw w okresie i procesachprzed wykonywania kontaktów. Dla otrzymania poprawnychprzyrządów wymagana jest w tym przypadku weryfikacja i dalszaoptymalizacja technologii. Można ją przeprowadzić poprzez zastosowanieprekursora galu TEGa w warstwach z glinem w celuobniżenia zanieczyszczenia węglem i tlenem okładek i barier.PodsumowaniePrzedstawiono badania możliwości zastosowania technologiiMOCVD do wykonania struktur laserów zakresu 1,9…3 µm zezłączem I-go rodzaju na GaSb. Połączenie badań technologicznychz równoczesnymi symulacjami numerycznymi wykazało, żedziałające przyrządy są w zakresie dostępnych heterostruktur.W przypadku osiągnięcia prametrów poszczególnych warstw napoziomie najlepszych wyników podawanych w literaturze i zastosowaniaoptymalnej konstrukcji lasery powinny charakteryzowaćsię dobrymi właściwościami. Wobec prawie braku doniesieńw tej dziedzinie przy jednocześnie dużym potencjale praktycznymproblemu badania w tym zakresie są cenne.Większość wykorzystanych podłoży GaSb zostało otrzymanychz zakładu z-6 ITME kierowanego przez dr inż AndrzejaHrubana.Badania finansowane z projektu: „ZAAWANSOWANE TECHNO-LOGIE DLA PÓŁPRZEWODNIKOWEJ OPTOELEKTRONIKI POD-CZERWIENI”, PBZ-MniSW 02/I/2007.Literatura[1] Wang C.A. and H. K. Choi: Appl. Phys. Lett. 70 (7), 802 (1997).[2] Wang C.A.: J. Crystal Growth 272, 664–681 (2004).[3] Dimroth F., C. Agert, A.W. Bett: J. Crystal Growth 248 265 (2003).[4] Aardvark A., N.J. Mason, P.J. Walker: Prog. Crystal Growth andCharact. 35, 2–4, 207–241 (1997).[5] Giesen Ch., A. Szymakowski, S. Rushworth, M. Heuken, K. Heime: J.Crystal Growth 221, 450–455 (2000).[6] Biefeld R.M.: Materials Science and Engineering R 36, 105–142(2002).[7] Li S., Y. Jin, T. Zhou, B. Zhang, Y. Ning, H. Jiang, G.Yuan, X.Zhang,J.Yuan: J. Crystal Growth 156, 39 (1995).[8] Grasse C., R. Meyer, U. Breuer, G. Bohma, M.C. Amann: J. CrystalGrowth 310, 4835–4838 (2008).[9] Agert C., P. Lanyi, A.W. Bett: J. Crystal Growth 225, 426–430(2001).[10] Lazzari J. L., E. Tournie, F. Pitard, A. Joullie, B. Lambert: Mater. Sci.Eng. B 9, 125 (1991).[11] Lin C., A.Z. Li: Journal of Crystal Growth 203, 511–515 (1999).Zjawiska fotoelektryczne w złożonych heterostruturachHgCdTe stosowanych w konstrukcjach niechłodzonychdetektorów podczerwienidr inż. WALDEMAR GAWRON, prof. dr hab. inż. Antoni RogalskiWojskowa Akademia Techniczna, Instytut Fizyki Technicznej, WarszawaPodstawową cechą nowej generacji fotodetektorów promieniowaniapodczerwonego jest efektywna praca detektorów bez koniecznościchłodzenia kriogenicznego. Detektory „HOT” (HigherOperation Temperature) są obecnie istotnym kierunkiem rozwojudetektorów na świecie, a te konstruowane z HgCdTe pracującebez chłodzenia kriogenicznego są polską specjalnością dobrzerozpoznawalną w świecie.W ramach grantu zamawianego PBZ- MNiSW 02/I/2007 pt.:„Zaawansowane technologie dla półprzewodnikowej optoelektronikipodczerwieni”, realizowane są dwa zadania: nr 5 pt.” Niechłodzonedetektory podczerwieni z HgCdTe” w VIGO System SA i nr6 pt.” Zjawiska fotoelektryczne w złożonych heterostrukturachHgCdTe stosowanych w konstrukcjach niechłodzonych detektorówpodczerwieni” w Instytucie Fizyki Technicznej, WojskowejAkademii Technicznej. Zadania te są ściśle ze sobą powiązanei wzajemnie się uzupełniają. Podstawowym ich celem było pokonanienierozwiązanych dotąd problemów związanych z teorią,konstrukcją i technologią detektorów promieniowania podczerwonegoz Hg 1–xCd xTe pracujących bez chłodzenia kriogenicznego.Wyniki badań uzyskane w ramach zadania 6 były prezentowanena wielu konferencjach naukowych i przedstawiane w wielupracach [1–12]. W niniejszej pracy przedstawiamy w skrócie najważniejszeosiągnięcia będące efektem realizacji tych badań.Technologia wzrostu warstwEpitaksja ze związków metaloorganicznych MOCVD (MetalorganicChemical Vapour Deposition) jest drugą technologią niskotemperaturowejepitaksji HgCdTe – obok epitaksji z wiązekmolekularnych (MBE) – umożliwiającą otrzymanie heterostrukturHgCdTe, niezbędnych dla nowych przyrządów pracujących bezchłodzenia kriogenicznego.28Odpowiednio zaprogramowane epitaksjalne struktury detekcyjnez HgCdTe otrzymywane były w układzie MOCVD typuAIX 200 wchodzącego w skład laboratorium MOCVD (wspólnejinwestycji VIGO System SA i Wojskowej Akademii Technicznej.W procesie wzrostu stosowane były 2-calowe podłoża GaAso orientacji (100). Wzrost heterostruktur HgCdTe na niedopasowanychpodłożach GaAs był poprzedzany osadzeniem buforowejwarstwy CdTe. Szczegółowo technologia wzrostu warstwHgCdTe metodą MOCVD została opisana w pracach [13–16].Najbardziej krytycznym etapem wzrostu warstw HgCdTe metodąMOCVD na podłożu GaAs jest zarodkowanie warstwy buforowejCdTe nającej ma za zadanie, między innymi niwelowaćwpływ niedopasowania GaAs i HgCdTe. Duże niedopasowaniesieciowe między CdTe i GaAs powoduje, że na podłożachGaAs o orientacji (100) można uzyskać warstwy CdTe o orientacji(100) i (111). W ramach prowadzonych prac udało się,w sposób powtarzalny opanować technologię otrzymywaniana podłożu GaAs o orientacji (100), warstw buforowych CdTea na nich HgCdTe o orientacji (111). Zdjęcie takiej warstwyz warstwą buforową CdTe(111)B wraz z morfologią powierzchnitakiej warstwy buforowej przedstawione zostały na rys. 1.Pomimo, że rysunek ten uwidacznia nieregularną budowę, którawskazuje na dużą gęstość defektów i może być związanaz bliźniakowaniem, charakterystycznym dla tej orientacji [17],taka powierzchnia warstw buforowych CdTe(111)B jest wystarczająca,aby uzyskać na nich 15 µm grubości heterostrukturyHgCdTe (rys. 2) z nierównościami powierzchni poniżej 80 nmi o parametrach fotoelektrycznych wymaganych do konstrukcjidetektorów podczerwieni.Jednym z kluczowych zagadnienień, z punktu widzeniatechnologii wysokotemperaturowych detektorów podczerwieniElektronika 10/2011