Патенты автора Минтаиров Сергей Александрович (RU)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНОГО ФОТОДЕТЕКТОРА // 2680983
Изобретение может быть использовано для создания СВЧ-фотодетекторов на основе эпитаксиальных структур GaAs/AlxGa1-xAs, чувствительных к излучению на длине волны 810-860 нм. Способ заключается в создании фоточувствительной области и контактной площадки для бондинга вне фоточувствительной области на полупроводниковой подложке, формировании на фоточувствительной области антиотражающего покрытия и шин фронтального омического контакта шириной 4-10 мкм. Шины фронтального омического контакта выполняют путем осаждения трехслойного покрытия, состоящего из нижнего слоя серебра, слоя золота и верхнего слоя серебра. Создают тыльный омический контакт, формируют меза-структуру, проводят чернение верхнего слоя серебра шин фронтального омического контакта путем обработки фотодетектора в растворе на основе сульфида натрия, гидроксида натрия и сернистокислого натрия в течение 15-30 с или в растворе на основе FeCl3 в течение 5-15 с. Изобретение обеспечивает возможность изготовления фотодетектора (подводимого по оптоволокну лазерного излучения), имеющего увеличенную рабочую мощность, увеличенную степень поглощения падающего излучения и пониженную величину коэффициента отражения излучения, и, как следствие, уменьшенную долю излучения, попадающего при отражении от фотодетектора в оптоволокно, при этом поскольку лазерное излучение подводится к фотодетектору по оптоволокну, то это обеспечивает фокусировку излучения на фоточувствительную область фотодетектора и соответственно препятствует попаданию и отражению излучения от контактных площадок. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
СВЧ ФОТОПРИЕМНИК ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // 2676188
Изобретение относится к полупроводниковым приборам, применяемым в электронике. СВЧ фотоприемник лазерного излучения состоит из подложки 1, выполненной из n-GaAs, и последовательно осажденных: слоя тыльного потенциального барьера 2 n-Al0.2Ga0.8As, базового слоя, выполненного из n-GaAs 3, с толщиной 50-100 нм, непроводящего слоя i-GaAs 4 толщиной 1 мкм и эмиттерного слоя p-GaAs 5 толщиной 900-1000 нм с увеличением уровня легирования мелкой акцепторной примесью от границы с непроводящим слоем до противоположной границы, при этом сумма толщин базового, непроводящего и эмиттерного слоев составляет от 1,95 до 2,1 мкм. Изобретение обеспечивает возможность создания СВЧ фотоприемника лазерного излучения с высоким быстродействием и поглощением не менее 80% фотонов с длиной волны в диапазоне 800-860 нм. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
СВЧ ФОТОДЕТЕКТОР ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // 2676187
Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано для создания фотодетекторов (ФД) лазерного излучения (ЛИ). СВЧ фотодетектор лазерного излучения состоит из подложки 1, выполненной из n-GaAs, и последовательно осажденных: Брегговского отражателя 2, настроенного на длину волны лазерного излучения в диапазоне 800-860 нм, включающего чередующиеся пары слоев n-AlAs 3 / n-Al0,2Ga0,8As 4, базового слоя, выполненного из n-GaAs 5, с толщиной 50-100 нм, нелегированного слоя i-GaAs 6 толщиной 0,9-1,1 мкм, эмиттерного слоя p-GaAs 7 толщиной 450-400 нм, фронтальный слой р-Al0,2Ga0,8As, при этом сумма толщин базового, нелегированного и эмиттерного слоев не превышает 1,5 мкм. Изобретение обеспечивает возможность создания такого СВЧ фотодетектора лазерного излучения, который обладал бы малой барьерной емкостью, обеспечивал высокое быстродействие и поглощал бы более 95% фотонов с длинной волны в диапазоне 800-860 нм, обеспечивая близкое к полному собирание фотогенерированных носителей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ // 2670362
Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, которые преобразуют солнечное излучение в электроэнергию, и может быть использовано в полупроводниковой промышленности для создания систем генерации электрической энергии. Фотопреобразователь с квантовыми точками состоит из подложки (1), например Ge или GaAs, и по меньшей мере одного фотоактивного р-n перехода (2), например из GaAs или GaInAs с концентрацией индия 0-2%, содержащего базовый слой (3), например из GaAs или GaInAs с концентрацией индия 0-2%, нелегированный слой (4), например из GaAs или GaInAs с концентрацией индия 0-2%, содержащий по меньшей мере один слой самоорганизованных квантовых точек (5), выполненных посредством осаждения слоя InxGa1-xAs с содержанием индия x от 20 до 50%, эмиттерный слой (6), например из GaAs или GaInAs с концентрацией индия 0-2%. Фотопреобразователь имеет увеличенное КПД за счет повышения тока, генерируемого фотоактивным переходом на основе Ga(n)As. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // 2646547
Изобретение относится к полупроводниковой электронике. Фотопреобразователь лазерного излучения включает подложку (1) из n-GaAs, на которую последовательно нанесены слой (2) тыльного барьера из n-AlGaAs, базовый слой (3) из n-GaAs, эмиттерный слой (4) из p-GaAs, слой (5) широкозонного окна из n-AlxGa1-xAs, широкозонный стоп-слой (6) из n-AlyGa1-yAs и контактный подслой (7) из p-GaAs. Толщина слоя (5) широкозонного окна из n-AlxGa1-xAs, где 0,15<x<0,25, составляет не менее 1 мкм, а в широкозонном стоп-слое (6) из n-AlyGa1-yAs концентрация у алюминия составляет 0,6<y<0,7. Фотодетектор согласно изобретению обладает высоким уровнем квантовой эффективности в диапазоне 800-860 нм, а также пониженным последовательным сопротивлением. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
МЕТАМОРФНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ // 2611569
Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано для создания солнечных элементов. Метаморфный фотопреобразователь включает подложку (1) из GaAs, метаморфный буферный слой (2) и по меньшей мере один фотоактивный p-n-переход (3), выполненный из InGaAs и включающий базовый слой (4) и эмиттерный слой (5), слой (6) широкозонного окна из In(AlxGa1-x)As, где x=0,2-0,5, и контактный субслой (7) из InGaAs. Метаморфный фотопреобразователь, выполненный согласно изобретению, имеет повышенные величину фототока и КПД. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Полупроводниковая структура для фотопреобразующего и светоизлучающего устройств состоит из полупроводниковой подложки (1) с лицевой поверхностью, разориентированной от плоскости (100) на (0,5-10) градусов и, по меньшей мере, одного р-n перехода (2), включающего, по меньшей мере, один активный полупроводниковый слой (3), заключенный между двумя барьерными слоями (4) с шириной запрещенной зоны Eg0. Активный полупроводниковый слой (3) состоит из граничащих с барьерными слоями (4) и чередующихся в плоскости активного полупроводникового слоя (3) пространственных областей (5), (6) первого и второго типов. Пространственные области (5) первого типа имеют ширину запрещенной зоны Eg1<Eg0, a пространственные области (6) второго типа имеют ширину запрещенной зоны Eg2<Eg1. Полупроводниковая структура согласно изобретению обеспечивает увеличение эффективности фотопреобразующего и светоизлучающих приборов, при этом в фотопреобразующих устройствах увеличение эффективности происходит за счет увеличения фототока при распространении спектральной чувствительности в длинноволновую область, и обеспечения высокого уровня фотогенерации и разделения носителей заряда, а в светоизлучающих устройствах увеличение эффективности происходит за счет увеличения вероятности генерации фотонов и уменьшения вероятности безизлучательной рекомбинации посредством обеспечения высокой плотности областей, локализующих носители заряда в трех направлениях.10 з.п. ф-лы, 11 ил., 5 пр.
Способ формирования массивов квантовых точек повышенной плотности для использования в различных оптоэлектронных устройствах. Способ формирования массива квантовых точек высокой плотности включает три этапа. На первом происходит формирование зародышевого ряда квантовых точек в режиме субмонослойного осаждения, т.е. последовательного осаждения нескольких слоев напряженного материала, толщина каждого из которых не превышает один монослой, разделенных слоями ненапряженного материала толщиной несколько монослоев. Квантовые точки зародышевого ряда обладают высокой плотностью и большой шириной запрещенной зоны. На втором этапе происходит осаждение промежуточного слоя ненапряженного материала. Его толщина выбирается достаточно малой, так что поля напряжения, образующиеся от квантовых точек зародышевого ряда, могут оказывать влияние на миграцию атомов на его поверхности. На третьем этапе происходит формирование наследующего ряда квантовых точек с помощью осаждения по крайней мере одного слоя напряженного материала, толщина которого превосходит критическую толщину островкового роста. Поверхностная плотность квантовых точек наследующего ряда задается поверхностной плотностью квантовых точек зародышевого ряда и потому велика. При этом ширина запрещенной зоны квантовых точек наследующего ряда имеет значение, типичное для квантовых точек, формируемых традиционными способами. Для управления шириной запрещенной зоны квантовые точки наследующего ряда могут быть покрыты напряженной квантовой ямой. Предпочтительными материалами является InAs в качестве напряженного материала, Iny(GaAl)1-yAs в качестве напряженной квантовой ямы (y составляет от 0.1 до 0.3.), GaAs либо AlxGa1-xAs (x не превосходит 0.4) в качестве ненапряженного материала. Преимущество AlxGa1-xAs в качестве ненапряженного материала заключается в том, что при его использовании ширина запрещенной зоны квантовых точек зародышевого ряда дополнительно увеличивается, так что они не оказывают влияния на оптические характеристики образующегося массива. Технический результат: возможность формирования массивов квантовых точек с контролируемой длиной волны излучения в диапазоне от 1.05 до 1.35 мкм и поверхностной плотностью 5*1011 см-2 в расчете на один ряд. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
МНОГОПЕРЕХОДНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ // 2539102
Многопереходный солнечный элемент содержит подложку p-Ge (1), в которой создан нижний p-n переход (2), и последовательно выращенные на подложке нуклеационный слой (3) n-Ga0,51In0,49P, буферный слой (4) n-Ga0,99In0,01As, нижний туннельный диод (5), средний p-n переход (6), содержащий слой тыльного потенциального барьера (7), базовый (9) и эмиттерный (11) слои, а также широкозонное окно (12), верхний туннельный диод (13), верхний p-n переход (14), содержащий слой тыльного потенциального барьера (15), базовый (16) и эмиттерный (17) слои, а также широкозонное окно (18), и контактный n+-подслой (19), Базовый слой (9) среднего p-n перехода (6) включает последовательно выращенные область переменного легирования (8), примыкающую непосредственно к слою тыльного потенциального барьера (7) среднего p-n перехода (9) и область (10) постоянного легирования. Изобретение обеспечивает увеличение собирания носителей из базового слоя среднего p-n перехода GaInP/GaInAs/Ge многопереходного солнечного элемента, что выражается в увеличении его фототока и КПД всего элемента в целом. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, в частности к концентраторным каскадным солнечным фотоэлементам, которые преобразуют концентрированное солнечное излучение в электроэнергию. Концентраторный каскадный фотопреобразователь содержит подложку (1) p-Ge, в которой создан нижний p-n
переход (2), и последовательно выращенные на подложке нуклеационный слой (3) n-Ga0,51In0,49P, буферный слой (4) n-Ga0,99In0,01As, нижний туннельный диод (5), средний p-n переход (9), содержащий базовый слой (10) и эмиттерный слой (11), а также широкозонное окно (12), верхний туннельный диод (13), верхний p-n переход (14), содержащий слой (15) тыльного потенциального барьера, базовый слой (16) и эмиттерный слой (17), а также широкозонное окно (18), и контактный n+-подслой (19). При этом нижний туннельный диод содержит n - широкозонный слой (6), n++-туннельный слой (7) и p++-туннельный слой (8), примыкающий непосредственно к базовому слою (10) среднего p-n перехода (9). Изобретение обеспечивает снижение последовательного сопротивления концентрационного каскадного фотопреобразователя для обеспечения повышения эффективности преобразования высококонцентрированного солнечного излучения. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
МНОГОПЕРЕХОДНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ // 2442242
Изобретение относится к устройствам преобразования световой энергии в электрическую и может быть использовано как в концентраторных фотоэлектрических модульных установках, так и в космических солнечных батареях
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к способу получения чипов солнечных фотоэлементов, и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к способу получения чипов солнечных фотоэлементов, и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к способу создания солнечных элементов, и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к способу создания фотоэлектрических преобразователей, и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую
Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, в частности к каскадным солнечным фотоэлементам, которые преобразуют энергию солнечного излучения в электрическую энергию, и может быть использовано в полупроводниковой промышленности для создания систем генерации электрической энергии
Изобретение относится к солнечной энергетике
МНОГОСЛОЙНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ // 2364007
Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, в частности к многопереходным солнечным фотоэлементам, которые преобразуют энергию солнечного излучения в электрическую, и может быть использовано в полупроводниковой промышленности для создания систем генерации электрической энергии
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к способу изготовления фотоэлектрических преобразователей, и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую
