Подробное описание документа

Серебренников П. С.
   Гетероструктура Si/ Si 1– x Ge x как приемник ИК излучения / Серебренников П. С. // Лесной вестник. - 2016. - Т. 20, № 2. - С. 195-199.

Скачать документ

Полнотекстовый документ

Получены основные характеристики ИК приемника на основе гетероструктуры Si/Si 1– x Ge x . Проведен расчет квантовой эффективности приемника. Найдена функция Грина диффузионного движения к гетерогранице Si/ Si 1– x Ge x горячей дырки фотогенерированной в области сплава Si 1– x Ge x . При движении горячей фотодырки возможно испускание оптического фонона, в результате чего дырка теряет энергию, не может преодолеть потенциальный барьер на гетерогранице и не дает вклада в ток. Вероятность достижения фотодыркой гетерограницы зависит от места ее генерации, что, в свою очередь, определяется коэффициентом поглощения излучения и способом его введения: через подложку или при прямом падении излучения на область Si 1– x Ge x . Квантовая эффективность зависит также от условия на границе Si 1– x Ge x . Рассмотрены оба крайних случая: зеркальное отражение горячей дырки от границы и случай термализации горячей дырки на границе. В таблице приведено значение квантовой эффективности для разных длин области Si 1– x Ge x ,разных способов введения излучения и разных граничных условий на границе области Si 1– x Ge x . Результаты отображены на рис. 2, 3. Длинноволновая граница приемника зависит как от мольной доли Ge в сплаве (х), что определяет величину разрыва верха валентной зоны при переходе от кремния к Si 1– x Ge x , так и от уровня Ферми в сплаве. При мольной доле Ge х = 0,3 разрыв верха валентной зоны при переходе от кремния к сплаву будет 0,2 э-в и при уровне Ферми 0,15 э-в потенциальный барьер для дырок получается равным 0,05 э-в. Такой потенциальный барьер соответствует длинноволновой границе 24,8 мкм. При температуре 77 °К шумовые свойства определяются флуктуациями темнового тока через гетеропереход. В таблице приведены рассчитанные характеристики ИК приемника на основе гетероперехода Si/ Si 1– x Ge x .