Фотоприемники лазерного излучения с λ=1.06 мкм

Появление лазеров (оптических квантовых генераторов) способствовало становлениюинтенсивному развитию новых научных направлений и областей. Одним из таких направленийстановится беспроводная передача энергии по оптическому каналу (в атмосфере и по оптоволокну).Была предложена энергетическая схема преобразователя мощного лазерного излучения похожаяна схему полупроводникового лазера на основе двойной гетероструктуры (ДГС), где материалактивной области должен иметь ширину запрещенной зоны близкой к краю поглощения квантовизлучения (Eg – 1.17 эВ, 300 К) и прямую структуру зон. Активная зона располагается между слоямис электронной и дырочной проводимостями, аналог лазера, но лазерное излучение характеризуетсямонохроматичностью и высокой плотность мощности излучения.Эксперименты по выращиванию были выполнены на установке AIXTRON AIX-200 методомгазофазной эпитаксии из металлоорганических соединений на подложках InP n-типа проводимости,ориентированных в плоскости (100) разориентированные на 4º в направлении (111), при температурероста Тр=600ºС и давлении P=100 мбар. Поток несущего газа (H2)составлял – Fc = 5 л/мин. Вкачестве источников III группы использовались: триметилиндий [TMIn] и триэтилгаллий [TEGa], вкачестве источников элементов V группы: арсин [AsH3] и фосфин [PH3]. В качестве донорнойлегирующей примеси использовался: силан [SiH4] или диэтилтелур [DETe], в качестве источникаакцепторной примеси использовался диэтилцинк [DEZn].На первом этапе проведенных исследований были изготовлены классические фотоэлектрическиепреобразователи[ФЭП] с p-n переходом и с шириной запрещенной зоны активной области материалаEg = 1.17 эВ. Была разработана технология изготовления твердых растворов InGaAsP на подложкахInP, которые находятся на границе области спинодального распада .Внешний квантовый выходфотоэлектрического преобразователя достигал 40% без просветляющего покрытия, спектральныйфотоответ достигал 0.45 А/Вт.На следующем этапе были изготовлены фэп на основе p-i-n структур. На подложке InP n - типапроводимости был выращен буферный (барьерный) слой n-InP легированный DETe c концентрациейn - 3*1018 см-3и толщиной 1 мкм, на нем был выращен слой n-InGaAsP толщиной 100 нм иконцентрацией n-5*1017 см-3 использующийся для понижения барьера. Затем был выращеннелегированный слой InGaAsP толщиной 0.57 мкм и Eg-1.17 эВ использующийся в качествефотопоглощающего слоя, по верх которого были выращены слои: p-InGaAsP с толщиной до 100 нм иконцентрацией p- 1*1018 см-3и p-InP с толщиной равной 1 мкм и концентрацией и p- 3*1018 см-3. Вкачестве подконтактного слоя использовался тройной твердый раствор p-InGaAs толщиной 200 нм иконцентрацией p – 5*1018 см-3.Данные приборные структуры проходят процесс литографии для изготовления рисунка и монтажа.