Фотопреобразователь лазерного излучения

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.

 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано для создания фотопреобразователей (ФП) лазерного излучения.

Как показывают теоретические данные, эффективность преобразования монохроматического (в частности, лазерного) излучения в диапазоне длин волн 0,8-86 мкм для фотопреобразователей на основе GaAs может достигать 85-87% при мощности падающего излучения 100 Вт/см2. Таким образом, задача улучшения характеристик ФП лазерного излучения, таких как квантовый выход и КПД, является весьма актуальной для современной электроники и фотоники.

Известен фотопреобразователь лазерного излучения на основе GaAs (см. Tiqiang Shan, Xinglin Qi, Design and optimization of GaAs photovoltaic converter for laser power beaming, 2015, м. 71, p. 144-150), включающий подложку из n-GaAs толщиной 350 мкм (концентрация электронов Nn=5⋅1018 см-3), буферный слой из n-GaAs толщиной 1 мкм (Nn=5⋅1018 см-3), слой тыльного потенциального барьера из n-AlGaAs толщиной 0,05 мкм (Nn=5⋅1018 см-3), базовый слой из n-GaAs толщиной 3,5 мкм (Nn=1⋅1017 см-3), эмиттерный слой из p-GaAs толщиной 0,5 мкм (концентрация дырок Np=2⋅1018 см-3), слой широкозонного окна из p-GaInP толщиной 0,05 мкм (Np=5⋅1018 см-3), контактный слой из p+-GaAs толщиной 0,5 мкм (Np=5⋅1019 см-3), который впоследствии вытравливают на фоточувствительной области ФП, тыльный и лицевой омические контакты, двухслойное антиотражающее покрытие из TiO2/SiO2 для спектрального диапазона 810-840 нм. Эффективность таких элементов составила 53,2% при мощности падающего излучения 5 Вт/см2 для длины волны 808 нм.

Недостатком известного фотопреобразователя является высокое последовательное сопротивление растекания, связанное с малой толщиной слоя широкозонного окна, что обеспечивает его работоспособность только до мощности 5 Вт/см2.

Известен фотопреобразователь лазерного излучения на основе GaAs (см. E. Oliva, F. Dimroth and A.W. Bett. Converters for High Power Densities of Laser Illumination. - Prog. Photovolt: Res. Appl., 2008, 16:289-295), содержащий подложку из n-GaAs, слой тыльного потенциального барьера из n+-GaInP (Nn=8⋅1018 см-3), базовый слой из n-GaAs, эмиттерный слой из p-GaAs, слой широкозонного окна из p+-GaInP и контактный слой из p+-Al0,5GaAs (Np=1,5⋅1019 см-3) или из p++-Al0,5GaInAs (Np=1⋅1020 см-3), который впоследствии вытравливают на фоточувствительной области ФП, тыльный контакт из Pd/Ge к n-GaAs, лицевой контакт из слоев Ti/Pd/Ag и антиотражающее покрытие из двух слоев: TaOx и MgF2. Эффективность таких фотопреобразователей варьируется от 52% до 54,9% при интенсивности падающего излучения 10-20 Вт/см2 для длины волны 810 нм.

К недостатку известного фотопреобразователя относится усложненная технология его изготовления (использование большого количества разных газов для выращивания слоев разного элементного состава, а следовательно, повышенные требования к очистке реактора от нежелательных примесей). Кроме того, в случае использования широкозонного контактного слоя p+-Al0,5GaAs может увеличиваться последовательное сопротивление структуры из-за большого переходного сопротивления металл-полупроводник.

Наиболее близким к настоящему техническому решению по совокупности существенных признаков является фотопреобразователь лазерного излучения (см. патент RU 2547004, МПК H01L 31/18, опубл. 10.04.2015), принятый за прототип и включающий подложку из n-GaAs, легированную оловом, буферный слой из n-GaAs толщиной не менее 10 мкм, легированный оловом или теллуром, базовый слой из n-GaAs толщиной 3-5 мкм, легированный оловом или теллуром, эмиттерный слой из p-GaAs толщиной 1,5-2,0 мкм, легированный магнием, слой из p-AlxGa1-xAs толщиной 3-30 мкм, легированный магнием или германием, при x=0,3-0,4 в начале роста слоя и при x=0,10-0,15 в приповерхностной области слоя, тыльный омический контакт из Au(Ge)/Au, лицевой омический контакт из Cr/Au и двухслойное антиотражающее покрытие (ZnS/MgF2).

Недостатками известного фотодетектора лазерного излучения является неполное собирание фотогенерированных носителей из базового слоя и высокое последовательное сопротивление, связанное с необходимостью нанесения верхнего металлического контакта непосредственно на слой широкозонного окна, содержащего алюминий.

Задачей настоящего решения является создание такого фотодетектора лазерного излучения, который обладал бы высоким уровнем квантовой эффективности в диапазоне 800-860 нм, а также пониженным последовательным сопротивлением, что обеспечит повышение его КПД, а также возможность увеличения преобразуемой мощности лазерного излучения.

Поставленная задача достигается тем, что фотодетектор лазерного излучения включает полупроводниковую подложку из n-GaAs, на которую последовательно нанесены слой тыльного барьера из n-AlGaAs, базовый слой из n-GaAs, эмиттерный слой из p-GaAs, слой широкозонного окна из p-AlxGa1-xAs толщиной не менее 1 мкм, где 0,15<х<0,25, широкозонный стоп-слой из p-AlyGa1-yAs, где 0,6<y<0,7, и контактный подслой из p-GaAs.

Новым в настоящем фотопреобразователе является введение в структуру слоя тыльного потенциального барьера из n-AlxGa1-xAs, а также введение широкозонного стоп-слоя из p-AlyGa1-yAs, где 0,6<y<0,7, для травления контактного подслоя. Наличие тыльного барьера позволяет обеспечить полное собирание носителей, генерируемых в базовом слое. Наличие широкозонного стоп-слоя из p-AlyGa1-yAs, где 0,6<у<0,7, позволяет выполнить слой широкозонного окна из AlGaAs с малым содержанием алюминия, характеризующегося большей подвижностью носителей заряда и большей удельной проводимостью, что снижает сопротивление растекания фотодетектора. Кроме того, наличие широкозонного стоп-слоя из p-AlyGa1-yAs, позволяет использовать контактный подслой из GaAs, который обладаем очень малым переходным сопротивлением с металлическими контактами, что также понижает последовательное сопротивление структуры. Это условие не выполняется в фотодетекторе-прототипе, где отсутствие селективности для травления контактного подслоя приводит к необходимости осаждать металлический контакт непосредственно на слой широкозонного окна, обладающего большим переходным сопротивлением с металлическим контактом.

Концентрация алюминия в слое широкозонного окна 0,15<x<0,25 обусловлена тем, что при меньшей концентрации возможен заброс фотогенерированных носителей заряда в слой широкозонного окна, где они могут рекомбинировать, не давая вклад в фототок. При концентрации алюминия более 0,25 уменьшение подвижности носителей заряда будет приводить к заметному росту его удельного сопротивления. Толщина слоя широкозонного окна обусловлена тем, что при толщине слоя менее 1 мкм его сопротивление будет больше, чем сопротивление эмиттера, и слой широкозонного окна не будет эффективно способствовать растеканию носителей заряда, так как растекание будет в основном проходить через слой эмиттера. При содержании в стоп-слое Al менее 0,6 не будет обеспечиваться эффективная селективность для травления контактного подслоя, а в случае увеличения концентрации y>0,7, стоп-слой будет иметь тенденцию к деградации вследствие окисления из-за большого содержания алюминия.

В фотодетекторе лазерного излучения слой тыльного барьера может быть выполнен из n-AlzGa1-zAs толщиной 100 нм, где z=0,3, базовый слой из n-GaAs может быть выполнен толщиной 3200 нм, эмиттерный слой из p-GaAs может быть выполнен толщиной 400 нм, слой широкозонного окна из p-AlxGa1-xAs может быть выполнен толщиной 1000 нм, где x=0,20, широкозонный стоп-слой из p-AlyGa1-yAs может быть выполнен толщиной 50 нм, где y=0,65, а контактный подслой из p-GaAs может быть выполнен толщиной 300 нм.

В фотодетекторе лазерного излучения слой тыльного барьера из n-AlzGa1-zAs может быть легирован, например, атомами кремния на уровне (1-2)⋅1018 см-3, базовый слой из n-GaAs может быть легирован, например, атомами кремния на уровне (1-2)⋅1017 см-3, эмиттерный слой из p-GaAs может быть легирован, например, атомами цинка на уровне (1-2)⋅1018 см-3, слой широкозонного окна из p-AlxGa1-xAs может быть легирован, например, атомами цинка на уровне (1-2)⋅1019 см-3, широкозонный стоп-слой из p-AlyGa1-yAs может быть легирован, например, атомами кремния на уровне (1-2)⋅1018 см-3, а контактный подслой p-GaAs может быть легирован, например, атомами цинка на уровне (1-2)⋅1019 см-3.

Настоящее техническое решение поясняется чертежом, где:

на фиг. 1 представлено схематичное изображение поперечного сечения настоящего фотодетектора лазерного излучения;

на фиг. 2 приведен спектр квантовой эффективности фотодетектора лазерного излучения (кривая 8);

на фиг. 3 приведены напряжение холостого хода (кривая 9), фактор заполнения вольтамперной характеристики (кривая 10) и КПД преобразования лазерного излучения (кривая 11) в зависимости от энергетической освещенности и фототока.

Настоящий фотодетектор лазерного излучения показан на фиг. 1. Он включает подложку 1, выполненную из n-GaAs, и последовательно осажденные слои: слой 2 тыльного барьера, выполненный из n-AlGaAs с толщиной, например, 100 нм, базовый слой 3, выполненный из n-GaAs с толщиной, например, 3200 нм, эмиттерный слой 4, выполненный из p-GaAs с толщиной, например, 400 нм, слой 5 широкозонного окна из p-AlxGa1-xAs с толщиной, например, 1000 нм, широкозонный стоп-слой 6, выполненный из p-AlyGa1-yAs с толщиной, например, 50 нм, и контактный подслой 7, выполненный из p-GaAs с толщиной, например, 300 нм, при этом толщина широкозонного слоя 5 из p-AlxGa1-xAs составляет не менее 1 мкм при концентрации алюминия 0,15<х<0,25, а концентрация алюминия в широкозонном стоп-слое 6 находится в диапазоне 0,6<y<0,7.

Структура настоящего ФД представляет собой полупроводниковый p-n переход, разделяющий фотогенерированные носители за счет тянущего поля. При этом фотогенерированные носители диффундируют в сторону p-n перехода из глубины базового слоя 3 и эмиттерного слоя 4.

Выбранная конструкция ФД позволяет сократить потери на неполное поглощение фотонов в диапазоне 800-860 нм, для чего общая толщина фотопоглощающих слоев (эмиттерный и базовый) должна составлять не менее 3,5 мкм.

Наличие в структуре настоящего ФД слоя 2 тыльного барьера наряду с уровнем легирования базового слоя 3 порядка (1-2)⋅1017 см-3 позволяет обеспечить полное собирание фотогенерированных носителей из базового слоя 3. Увеличение уровня легирования будет приводить к снижению диффузионной длины таких носителей, что не позволит им достигнуть области р-n перехода для разделения. Отсутствие слоя 2 тыльного барьера приведет к диффузии части носителей в подложку 1 с их последующей потерей. Малая толщина эмиттерного слоя 4 настоящего ФД лазерного излучения позволяет также обеспечить полное собирание фотогенерированных носителей.

Важной особенностью ФД лазерного излучения является большая падающая световая мощность, что приводит к генерации значительной плотности фототока. В этом случае резистивные потери могут играть значительную роль, ограничивая КПД ФД. Последовательное сопротивление складывается из последовательного сопротивления слоев и подложки, сопротивления растекания между контактными шинками в верхних p-слоях, а также из переходного сопротивления между полупроводником и металлическими контактами. Сопротивление растекания, как правило, на несколько порядков выше, поэтому оно является основным фактором, лимитирующим КПД, однако в случае нанесения металлических контактов на широкозонные слои, в особенности слои, содержащие алюминий, переходное сопротивление может также стать ограничивающим КПД фактором.

Для минимизации резистивных потерь в настоящем ФД лазерного излучения включен слой 5 широкозонного окна из p-AlxGa1-xAs, с малым содержанием алюминия, высоким уровнем легирования и большой толщиной. При этом при концентрации алюминия более 10% он также исполняет роль лицевого барьера для эмиттерного слоя 4, препятствующего выходу фотогенерированных носителей. Это связано с тем, что при поглощении фотонов в диапазоне 800-860 нм не возникает «горячих» носителей с энергией, достаточной для выхода из эмиттерного слоя 4 в слой 5 широкозонного окна. Малая концентрация алюминия (менее 20%) в слое 5 широкозонного окна обеспечивает высокую удельную проводимость, которая, как известно, для слоев из AlGaAs уменьшается с увеличением концентрации алюминия из-за падения подвижности носителей заряда. Увеличение толщины контактного подслоя 7 приводит к пропорциональному уменьшению сопротивления растекания, так как ток при растекании между шинками течет вдоль слоя.

При изготовлении ФД лазерного излучения необходимо удаление контактного подслоя 7 между шинками, чтобы минимизировать поглощение лазерного излучения в нем. Это обычно достигается химическим жидкостным травлением GaAs. Для обеспечения возможности изготовления структуры ФД лазерного излучения стандартными пост-ростовыми методами в настоящий ФД лазерного излучения введен широкозонный стоп-слой 6, с концентрацией алюминия 60-70%, являющийся стоп-слоем для травления контактного подслоя 7.

Пример

Методом МОС-гидридной эпитаксии был изготовлен фотодетектор лазерного излучения на подложке из n-GaAs, включающий последовательно осажденные слои: слой тыльного барьера из n-AlGaAs толщиной 100 нм и уровнем легирования атомами кремния 1⋅1018 см-3, базовый слой из n-GaAs толщиной 3200 нм и уровнем легирования атомами кремния 1⋅1017 см-3, эмиттерный слой из p-GaAs толщиной 400 нм и уровнем легирования атомами цинка 1⋅1018 см-3, слой широкозонного окна из p-Al0,2Ga0,8As толщиной 1000 нм и уровнем легирования атомами цинка 1⋅1019 см-3, широкозонный стоп-слой из p-Al0.65Ga0.35As толщиной 50 нм и уровнем легирования атомами цинка 1⋅1018 см-3 и контактный подслой из p-GaAs толщиной 300 нм и уровнем легирования атомами цинка 1⋅1019 см-3.

Полученный ФД продемонстрировал высокий уровень квантового выхода в диапазоне 800-860 нм (фиг. 2), соответствующий практически полному поглощению фотонов и собиранию фотогенерированных носителей. При этом благодаря сниженному последовательному сопротивлению структуры ФД продемонстрировал КПД на уровне 59-60% вплоть до подводимой мощности лазерного излучения порядка 10 Вт/см2 и КПД более 54% вплоть до подводимой мощности лазерного излучения порядка 40 Вт/см2 (фиг. 3).

1. Фотопреобразователь лазерного излучения, включающий полупроводниковую подложку из n-GaAs, на которую последовательно нанесены слой тыльного барьера из n-AlGaAs, базовый слой из n-GaAs, эмиттерный слой из p-GaAs, слой широкозонного окна из p-AlxGa1-xAs толщиной не менее 1 мкм, где 0,15<x<0,25, широкозонный стоп-слой из p-AlyGa1-yAs, где 0,6<y<0,7, и контактный подслой из p-GaAs.

2. Фотопреобразователь лазерного излучения по п. 1, отличающийся тем, что слой тыльного барьера выполнен из n-AlzGa1-zAs толщиной 100 нм, где z=0,3, базовый слой из n-GaAs выполнен толщиной 3200 нм, эмиттерный слой из p-GaAs выполнен толщиной 400 нм, слой широкозонного окна из p-AlxGa1-xAs выполнен толщиной 1000 нм, где x=0,20, широкозонный стоп-слой из p-AlyGa1-yAs выполнен толщиной 50 нм, где y=0,65, а контактный подслой из p-GaAs выполнен толщиной 300 нм.

3. Фотопреобразователь лазерного излучения по п. 2, отличающийся тем, что слой тыльного барьера из n-AlzGa1-zAs легирован атомами кремния на уровне (1-2)⋅1018 см-3, базовый слой из n-GaAs легирован атомами кремния на уровне (1-2)⋅1017 см-3, эмиттерный слой из p-GaAs легирован атомами цинка на уровне (1-2)⋅1018 см-3, широкозонный слой из p-AlxGa1-xAs легирован атомами цинка на уровне (1-2)⋅1019 см-3, слой широкозонного окна из p-AlyGa1-yAs легирован атомами кремния на уровне (1-2)⋅1018 см-3, а контактный подслой из p-GaAs легирован атомами цинка на уровне (1-2)⋅1019 см-3.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для регистрации слабых световых сигналов в системах связи, мониторинга окружающей среды и других областях. Лавинный детектор содержит расположенные на одной и той же подложке фотопреобразователь оптического сигнала, подлежащего детектированию, в ток свободных носителей заряда и по меньшей мере один лавинный усилитель этого тока, имеющий два слоя: контактный и слой умножения, при этом слой умножения обращен к подложке, выполнен из полупроводникового материала того же типа проводимости, что и фотопреобразователь, и примыкает к этому фотопреобразователю, образуя с ним электрический контакт, при этом первый электрод размещен на контактном слое лавинного усилителя, а второй - на проводящей подложке.

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к интегральным фотоэлектрическим преобразователям. Ячейка фотоэлектрического преобразователя приемника изображения содержит фотодиод, транзистор считывания заряда, накопленного фотодиодом, транзистор предустановки, обеспечивающий восстановление исходного потенциала на фотодиоде, входной транзистор истокового повторителя, транзистор выборки строки и малошумящий делитель заряда, обеспечивающий выделение малой части заряда, накопленного фотодиодом за время релаксации, и ее передачу на затвор входного транзистора истокового повторителя с многократным повторением данной процедуры в течение времени кадра.

Изобретение относится к матричным фотоприемным устройствам (ФПУ) на основе фотодиодов (ФД), изготовленных по мезатехнологии в гетероэпитаксиальных полупроводниковых структурах III-V групп InGaAs/AlInAs/InP, преобразующих излучение в коротковолновой инфракрасной области спектра (0,9-1,7 мкм).

Изобретение относится к оптоэлектронике, а именно к модуляторам электромагнитного излучения, в частности, работающим в субтерагерцовом и терагерцовом диапазонах частот (100-10000 ГГц).

Изобретения могут быть использованы для формирователя сигналов изображения в инфракрасной области спектра. Гетероструктурный диод с p-n-переходом содержит подложку на основе HgCdTe, главным образом n-легированную, причем упомянутая подложка содержит первую часть (4), имеющую первую концентрацию кадмия, вторую часть (11), имеющую вторую концентрацию кадмия больше, чем первая концентрация кадмия, причем вторая часть(11) образует гетероструктуру с первой частью (4), р+-легированную зону (9) или р-легированную зону, расположенную в концентрированной части (11) и продолжающуюся в первую часть (4) и образующую p-n-переход (10) с n-легированным участком первой части (4), называемым базовой подложкой (1), при этом концентрированная часть (11) расположена только в р+-легированной зоне (9) и образует карман (12) по существу с постоянной концентрацией кадмия.

Изобретение относится к области микроэлектроники и касается пассивного беспроводного датчика ультрафиолетового излучения. Датчик включает в себя пьезоэлектрическую подложку, на рабочей поверхности которой в одном акустическом канале находятся приемо-передающий однонаправленный встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и два отражательных ВШП.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, предназначенным для детектирования и испускания инфракрасного (ИК) излучения при комнатной температуре и может быть использовано, например, в устройствах, измеряющих характеристики сред, содержащих газообразные углеводороды, и в волоконно-оптических датчиках, измеряющих состав жидкости по методу исчезающей волны, для которых указанная полоса совпадает с максимумом фундаментального поглощения измеряемого компонента, например спирта или нефтепродуктов.

Напряжение обратного смещения прикладывают к матрице фотодиодов, снабженной множеством лавинных фотодиодов, функционирующих в гейгеровском режиме, и гасящих резисторов, соединенных последовательно с соответствующими лавинными фотодиодами.

Изобретение относится к инфракрасной технике и технологии изготовления устройств инфракрасной техники, конкретно к фотоприемным устройствам ИК-диапазона длин волн и к технологии их изготовления.

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, конкретно к полупроводниковым лавинным фотодетекторам с внутренним усилением сигнала, и может применяться для регистрации слабых потоков световых квантов, гамма излучения и заряженных ядерных частиц.

Изобретение может быть использовано в приемных антеннах для терагерцевого диапазона частот (от 300 ГГц до 4 ТГц). Cтруктура представляет собой полупроводниковую эпитаксиальную многослойную структуру, выращенную на подложке GaAs с кристаллографической ориентацией (111)А, состоящую из чередующихся матричных слоев нелегированного GaAs, выращенных в низкотемпературном режиме, и функциональных слоев GaAs, выращенных в стандартном высокотемпературном режиме и легированных атомами Si.

Изобретение может быть использовано для создания активного слоя в фотопроводящих антеннах-детекторах и генераторах электромагнитного излучения терагерцевого диапазона.

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 солнечному элементу с проходящими между передним и задним контактом фотоактивными полупроводниковыми слоями со встроенным, соединяемым с передним контактом защитным диодом (шунтирующим диодом) с противоположной солнечному элементу полярностью и проходящим на передней стороне p-проводящим полупроводниковым слоем, на котором проходит туннельный диод.
Изобретение относится к фотопроводящим полупроводниковым материалам. Предложен фотопроводящий материал с высокой интенсивностью генерации терагерцового (ТГц) излучения. Материал предназначен для использования в системах импульсной и непрерывной (фотомиксинг) генерации ТГц излучения. Предложенный материал представляет собой фотопроводящий слой InxGa1-xAs с мольной долей индия (х)≥30%, эпитаксиально выращенный на метаморфном ступенчатом буфере на подложке GaAs (100), причем фотопроводящий слой InxGa1-xAs толщиной 1,0-1,5 мкм растет ненапряженным на подложке GaAs за счет использования метаморфного ступенчатого буфера, который позволяет варьировать состав индия в фотопроводящем слое вплоть до 100%. Техническим результатом изобретения является упрощение технологического процесса изготовления материала.

Фотодиод для средневолнового инфракрасного излучения содержит подложку и полупроводниковые слои р- и n-типа проводимости, по крайней мере один из которых выполнен из твердого раствора, содержащего атомы индия, мышьяка, сурьмы, фосфора и примесей, с концентрацией носителей заряда в диапазоне от 1016 до 1018 см-3, слой, примыкающий к вышеупомянутому слою из твердого раствора, выполнен из полупроводника типа A3B5 с противоположным слою из твердого раствора типом проводимости и шириной запрещенной зоны, соразмерной с энергией фотонов вблизи низкоэнергетического края фоточувствительности фотодиода, при этом концентрация носителей заряда на границе слоев р- и n-типа проводимости изменяется плавно в направлении, перпендикулярном вышеупомянутой границе. Фотодиод согласно изобретению обеспечивает фоточувствительность к излучению в средней инфракрасной области спектра и малую барьерную емкость, что важно для регистрации быстропротекающих процессов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр., 7 ил.

Инфракрасный сенсор с переключаемым чувствительным элементом относится к устройствам для бесконтактного измерения температуры в различных системах управления и контроля. Инфракрасный сенсор с переключаемым чувствительным элементом содержит теплоприемную мембрану, прикрепленную к подложке с помощью консолей и расположенную от подложки на расстоянии, обеспечивающем пренебрежимо малый теплообмен мембраны с подложкой, термочувствительный элемент с электрическими выводами на консолях и полевой электрод, образующий с подложкой первичную цепь электростатического реле. Термочувствительный элемент представляет собой термопару с «теплым» спаем на мембране и «холодными» контактами на подложке или терморезистор, образующие вторичные цепи реле для коммутации сигналов. Технический результат - повышение чувствительности сенсора. 2 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, конкретно к полупроводниковым лавинным фотоприемникам с внутренним усилением сигнала, и может применяться для регистрации слабых потоков световых квантов, гамма излучения и заряженных ядерных частиц. Лавинный полупроводниковый фотоприемник включает полупроводниковый слой первого типа проводимости, на поверхности которого выполнены множество полупроводниковых областей второго типа проводимости, на части поверхности которых расположены индивидуальные эмиттеры, образующие потенциальные барьеры с полупроводниковыми областями, первая и вторая проводящие шины, отделенные от полупроводникового слоя диэлектрическим слоем, индивидуальные микрорезисторы, соединяющие полупроводниковые области с первой проводящей шиной, и дополнительные индивидуальные микрорезисторы, соединяющие индивидуальные эмиттеры со второй проводящей шиной, при этом по всему периметру каждой полупроводниковой области выполнено индивидуальное охранное кольцо, а между каждой полупроводниковой областью и полупроводниковым слоем сформирована дополнительная полупроводниковая область первого типа проводимости с повышенной концентрацией легирующих примесей по сравнению с полупроводниковым слоем. Изобретение направлено на повышение чувствительности и улучшение быстродействия полупроводникового лавинного фотоприемника. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к полупроводниковой электронике. Фотопреобразователь лазерного излучения включает подложку из n-GaAs, на которую последовательно нанесены слой тыльного барьера из n-AlGaAs, базовый слой из n-GaAs, эмиттерный слой из p-GaAs, слой широкозонного окна из n-AlxGa1-xAs, широкозонный стоп-слой из n-AlyGa1-yAs и контактный подслой из p-GaAs. Толщина слоя широкозонного окна из n-AlxGa1-xAs, где 0,15<x<0,25, составляет не менее 1 мкм, а в широкозонном стоп-слое 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.

Наверх